轨道交通信号联锁列控一体化系统软硬件设计

该文主要探究联锁列控一体化系统的软硬件设计内容。该系统的软件部分使用VC++6.0开发,包含4个功能模块,分别是进路选排、进路锁闭、信号开放与进路解锁,可以实现车站与区间范围内信号设备的一体控制,并处理进路命令和控制地面设备;该系统的硬件部分包括STM32主控芯片和PCI版驱动采集板,以及CAN通信接口等,在保证通信速率与通信质量的基础上,实现上位机与下位机的信息共享与可靠交互。该系统以轨道交通信号为基础数据,在数据采集、分析的基础上为监控列车运行和保障行驶安全提供帮助。

面向HKSEDSPC6713系列DSP的主动噪声控制系统设计

微处理器芯片的生态建设是高端装备与智能微系统自主、可控的关键,尽管国产数字信号处理(digital signal processing, DSP)器件及其相关开发应用技术近年来得到了一定的发展,但与需求仍存在较大差距。在主动噪声控制领域,前馈型多通道控制方案比单通道有较大的控制范围和较好的性能,但对系统的运算能力有较高的要求。文章以多通道FxLMS算法为基础,对多通道降噪系统的运算量进行了分析,依据国产DSP开发板的电路结构,设计了控制系统方案,并进行了实验研究。实验表明,所设计的噪声控制系统运算效率较ARM作为运算器提高了80%,对100~1 000 Hz内的周期性噪声信号衰减达到15~20 dB,证明了该方案的正确性。

OTN光传送网DVB-ASI信号接口板卡国产化应用与优化研究

本文主要介绍在OTN光传送网中直接接入传输DVB-ASI信号的工作原理,针对DVB-ASI信号接口板卡在实际应用中所遇到的问题进行分析与研究,以及如何对DVB-ASI信号接口板卡的性能进行优化。本次优化工作实现了DVB-ASI信号直接在OTN光传送网更高质量传输适配的目标,在提高广播电视传输系统集约化水平和有效降低系统成本的基础上,减少了对国外技术的依赖,增强了相关技术的自主可控能力。

机车信号记录器在处理车载信号故障中的应用

现阶段,我国构建了相对完善的铁路交通网络,为避免在列车运行过程中发生异常情况,做好列车的状态监测十分重要。但由于铁路列车运行的特殊性,人工监测很难实时化,利用机车信号记录器能在列车运行过程中采集全部的信息,以信息为基准辅助列车的状态调整、故障判定、检修维护。车载信号记录器在处理车载信号故障方面具有不可替代的作用。基于此,着重分析车载信号故障处理中机车信号记录器的具体应用,以期指导实际工作。

高重频激光地面足印探测器峰检电路的设计

设计了一款两级峰值检测电路,实现对上升沿为3ns、脉宽为5ns、下降沿为3ns、重频为10kHz的脉冲信号的峰值检测与保持,利用STM32单片机的模数转换器完成电压信号采集。给出以APD为光电探测器件的地面探测器系统的基本结构框图,利用探测器系统中的放大电路模块使接收激光脉冲宽度从1ns展宽至5ns,搭配峰值检测电路模块实现窄脉宽、高重频激光信号的检测与数据记录。利用信号源完成峰值检测电路部分的功能测试,使用重频为1kHz、脉宽约为1ns的激光器完成探测器系统整体的功能测试,实验证明此系统可以较好地检测并记录该激光信号的峰值。

PCB的铜表面粗糙度对高频区域信号传输损失的影响

为了处理电子系统中的大量数据,需要在印制电路板(PCB)上进行高速信号传输,因此减少PCB上的信号损耗变得尤为重要。对PCB上铜线的信号传输损耗进行了研究,通过不同的走线设计,采用不同的介质材料和5种不同的铜箔制作测试板,并采用矢量网络分析仪测试获得相应数据。根据电磁理论将总信号损耗定量分为介质损耗和导体损耗,针对铜箔表面粗糙度引起的散射损失进行了详细的研究,并证明了低表面粗糙度铜箔的实用性。

巴西圣保罗13号线车载ATC系统设计

介绍巴西圣保罗城市轨道交通概况,描述巴西圣保罗地铁13号线信号系统。着重对巴西圣保罗地铁13号线车载信号系统详细分析,对车载ATC的系统组成、驾驶模式和主要系统功能进行分析和论述。对轨道电路接收和处理功能、超前速度监控功能、列车制动力监控功能进行详细分析,并提出设计方案。

多层PCB中高速信号传输路径的优化与仿真分析

针对多层印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)中高速信号传输路径优化问题,文章进行了系统性研究。采用高级设计工具与仿真软件,对多层PCB的高速信号传输路径进行优化设计和仿真分析,旨在解决信号完整性(Signal Integrity,SI)和电磁兼容性(Electro Magnetic Compatibility,EMC)问题。研究结果表明,优化后的传输路径显著提升了信号传输质量,降低了信号反射和串扰,信号传输速率达到10 Gb/s,信号损耗减少了15%。本研究的创新之处在于引入了多目标优化算法,并结合仿真工具实现了传输路径的精确优化,提高了多层PCB在高速信号传输中的性能和可靠性,具有重要的工程应用价值。

新一代脉冲多普勒天气雷达信号处理相关设计

随着气象雷达技术的快速发展,对信号处理相关技术提出了更高的要求。针对某型脉冲多普勒天气雷达信号处理的技术要求,对信号处理/监控分系统中的NDSP板进行了相关设计。NDSP板采用DSP和FPGA作为主要功能芯片,集成了光纤接口、网络接口、静态随机存取存储器、同步动态随机存取存储器等。在NDSP板中,实现了滤波、数字视频积分处理、脉冲对处理、快速傅立叶变换、解速度模糊、解距离模糊、大动态拼接、信号处理自检等功能。通过在脉冲多普勒天气雷达整机上进行测试和连续运行,NDSP板能满足信号处理相关技术指标要求,并具有集成度高、性能稳定、故障率低等特点。

1.6T高速传输光模块PCB阻抗研究

光模块是光纤通信中的重要组成部分,其中光模块印制电路板(PCB)表面有高速传输信号线,高可靠性和低信号损耗是5G光模块产品的新要求,控制好阻抗和信号损耗等是做好光模块产品的关键。选取一款14层1.6T高速光模块PCB产品,研究此类产品如何从设计、工艺、品质方面进行管控作业,以期为业界技术工作者提供参考。

PCB设计中元件端口驻波研究与仿真分析

在电子元器件印制电路板(PCB)板图设计过程中,为了减少由于PCB设计的不规范导致的元器件端口信号质量恶化的情况,对元器件端口PCB设计走线进行了仿真和实测对比分析。经过对元器件板级模型的建立,采用微波仿真软件对所设计的板图进行理论仿真。经过多种走线方式的仿真结果和实测结果对比分析,得出元器件端口走线在PCB设计过程中最佳的走线方式,可指导电子产品设计过程中获得最优的信号质量,缩短产品研发周期。

挠性印制电路板板边插头的优化设计

高频高速挠性印制电路板(FPCB)信号传输过程中易出现反射、串扰等影响信号完整性的损耗。从线路的仿真设计与实际测试差异着手分析,对影响FPCB板边插头信号完整性的损耗进行研究,从插入损耗波形出现谐振点的测试结果分析串扰的影响,提出降低信号损耗的设计理念,为解决因FPCB板边插头设计不合理,使得信号传输过程中插入损耗出现谐振点的问题提供改善思路。

基于车载ATC系统的车辆仿真模拟器制作与应用

ATC信号设备是控制机车车辆(地铁)的重要设备,车载系统与车辆的控制电路系统紧密联系,之间存在许多电气接口和信息接口。由于车载ATC信号设备与车辆属于两个系统,系统之间联合调试工作受时间、场地等诸多因素影响,而目前还没有能单独检测车载板卡内部开关量功能的设备,缺少专用工具对中大修后的板卡进行功能验证,在静态检修后的试车线动调时存在安全风险。研究一种替代车辆专业设备的调试装置,该装置与int连接器母头相连,列车静态条件下通过电脑OMAP软件强制驱动板卡内部开关量,从而测试板卡内部接点是否正常工作,在列车动态测试前就能精准定位故障件,提升列车动态调试效率,进一步提高检修质量与标准。

基于FPGA的高精度模数转换器测试系统及方法研究

针对高精度模数转换器的线性度测试时间慢的问题,提出一种能准确反映器件线性度、同时提高测试效率的线性度测试方法。设计基于FPGA数据采集板卡,采用即插即用的高精度数模转换器信号源板卡,结合数据采集分析软件,搭建高精度模数转换器测试系统,实现8通道24位高精度模数转换器的动态性能和线性度测试。相较于传统积木式仪器测试系统,新设计具有体积小、搭建方便、测试速度快等优点。经实验测试,在模拟输入为60 Hz条件下的SNR、SFDR、积分非线性范围和测试时间等指标均符合设计要求。

通用板卡芯片测试系统的设计与应用

设计了一种针对通用板卡上共13款芯片的测试系统。在设计过程中,为了节省成本和增强测试器件的灵活性,外部电源由程控直流电源提供,驱动板由自制电路板配合数据采集卡数字量通道代替,对板卡提供电源和各种控制信号,模拟功率由外部功率电阻构成,提供信号监测点,信号采集模块由2块8通道的信号采集盒构成,负责整个试验过程中全部监测信号的采集;上位机负责控制驱动板信号的切换以及监测信号的回读存储,同时对数据进行判读,以得到被测器件的完整状态。经过测试,该系统试验结果正常,被测各器件稳定可用,说明该测试系统功能完善可靠,满足了芯片数据手册的要求和实际工程的需要。

电缆信号处理器WSP7232板典型故障解析

文章针对ECLIPS5700数据采集与处理系统所使用的测井电缆信号处理器WSP7232板,系统介绍了该电路板的组成结构,对其工作原理进行了深入分析,并对实际应用过程中的典型故障进行了探究,给出了测试思路和维修方法,以供同行技术人员参考。

提高低压台区采集线损合格率

低压台区采集线损合格率是供电企业的一项重要经济技术指标,也是衡量企业综合管理水平的重要指标,小组经过现场调查得出电能表采集成功率低,是影响低压台区采集线损合格率的症结所在。通过关联图找出5条末端因素,并进行逐条确认。针对电能表没有冻结数,通过制定消缺巡视的方法极力保证0:00的供电;针对模块混装,小组改进更换模块流程保证同一台区内模块类型一致;针对高频信号干扰问题,小组采用屏蔽高频信号加强自身通信信号的方法。对策实施后进行效果检查,电能表采集成功率由原来的78%提高到了99%,解决了电能表采集成功率低这个症结。

地铁轨道工程车PLC高/低电平输入信号隔离降压板设计

轨道工程车电气控制系统的高/低电平信号电压一般为DC 110 V/0 V,而PLC高/低电平信号输入接口额定电压一般为DC 24 V/0 V和AC 220 V/0 V,因此,PLC无法直接应用到轨道工程车的电气控制系统中。为解决输入接口电压等级不匹配的问题,研发设计PLC高/低电平输入信号隔离降压板。隔离降压板主要由TLP521-4型光耦芯片、发光二极管、电阻和接线端子组等电子元件构成,经仿真试验验证,效果良好。

PCB设计中阻抗匹配的信号改善方法

为了研究阻抗匹配对传输线上高速信号质量的改善效果,结合传输线理论分析了高速信号在传输线上传导时发生反射的原因以及避免信号发生反射的阻抗匹配方法,介绍了5种阻抗匹配方式的特点。采用Hyper lynx仿真软件分析了控制板卡印制电路板(PCB)设计中现场可编程门阵列(FPGA)到数字信号处理器(DSP)之间一条传输线上的信号质量,对比分析了有无串联匹配电阻、源端串联匹配电阻、中端串联匹配电阻和末端串联匹配电阻的信号质量。结果得出,传输高速信号的电路系统应该进行阻抗匹配,对于串联匹配电阻,在PCB布局设计中应尽量将匹配电阻靠近信号源端放置。

印制电路板弯曲绕线对信号传输时延影响的研究

高速印制电路板(PCB)布线通过弯曲绕线的方式,实现PCB布线的物理等长,此方式对信号传播会造成时延影响。通过简单的串扰理论分析,根据不同走线的弯曲状况,使用网络分析仪测试了弯曲走线的时延;再使用电子设计自动化(EDA)仿真软件,对设计的弯曲绕线进行时延仿真验证;最后将仿真与测试的时延结果进行对比,发现仿真与测试的时延结果一致性较好,验证了使用软件进行信号完整性仿真结果的正确性。此结果对PCB实际工程设计有较好的指导意义,最后给出对PCB设计中处理此类弯曲绕线时的工程经验建议。