自適應(yīng)濾波算法在軌道電路FSK信號(hào)解調(diào)中的應(yīng)用與研究.pdf

1、隨著列車運(yùn)行速度越來越快,對鐵路安全也提出了更高的要求。軌道電路作為一種可靠較高的鐵路基礎(chǔ)設(shè)備,廣泛的應(yīng)用于各國鐵路系統(tǒng)中。軌道電路FSK(Frequency Shift Keying,頻移鍵控)信號(hào)作為軌道電路中主要的傳輸信號(hào),對該信號(hào)的準(zhǔn)確的解調(diào)是保證行車安全的前提條件。目前對軌道電路 FSK信號(hào)的解調(diào)主要利用基于快速傅立葉變換的頻譜分析法來完成,但該方法對低頻調(diào)制頻率的解調(diào)精度不高,若提高精確度則會(huì)影響信號(hào)解調(diào)的實(shí)時(shí)性。因此需要研

2、究一種可靠、準(zhǔn)確并且抗干擾性好的解調(diào)方法來實(shí)時(shí)完成對軌道電路FSK信號(hào)高精度的解調(diào)。
　　本文基于自適應(yīng)濾波器對非期望信號(hào)不敏感的特點(diǎn),將自適應(yīng)濾波引入軌道電路FSK信號(hào)解調(diào)中。利用自適應(yīng)濾波技術(shù)解調(diào)精度高、實(shí)時(shí)性好的優(yōu)勢以及頻譜分析法抗干擾性強(qiáng),并且能夠準(zhǔn)確得到 FSK信號(hào)載頻信息的優(yōu)點(diǎn),建立解調(diào)模型實(shí)現(xiàn)對軌道電路FSK信號(hào)的解調(diào)。
　　首先,闡述了軌道電路 FSK信號(hào)的原理和時(shí)頻特性,分析現(xiàn)有解調(diào)技術(shù)的優(yōu)勢以及不足。通過

3、分析自適應(yīng)濾波技術(shù)的原理,針對傳統(tǒng)LMS(Least Mean Square,最小均方)算法在迭代步長取值中的缺陷,引入VS-LMS(Variable Step-Least Mean Square,變步長最小均方)算法,并對比分析兩種算法的濾波性能。
　　其次,將頻譜分析法與自適應(yīng)濾波技術(shù)相結(jié)合,建立對軌道電路 FSK信號(hào)的解調(diào)模型。利用頻譜分析法得到系統(tǒng)輸入信號(hào)的載頻信息,并以其中一個(gè)邊頻作為自適應(yīng)濾波系統(tǒng)的期望信號(hào),通過提取輸