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。

适用于列车自主运行系统的信号系统全冗余车载架构

[目的]上海轨道交通3、4号线的信号系统已无法满足高密度,高可靠性的网络化运营需求,须升级为TACS(列车自主运行系统)。对此,有必要基于TACS的工作原理研究信号系统的全冗余车载架构。[方法]基于TACS的工作原理,详细阐述了全冗余车载架构的设计方案,并描述了基于全冗余车载架构方案的TACS硬件及通信网络架构,分析了故障处理机制,结合动静态功能测试及不同运行场景下功能测试的结果,分析了全冗余车载架构的优劣,并提出相关建议。[结果及结论]全冗余车载架构采用双机热备、双通道冗余、双电源冗余等设计,能有效提高信号系统的安全性和稳定性,提高列车的智能化水平,进而增大线路的运能,提高运营的安全性和灵活性。

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。

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。

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。

PCI总线扩展板的设计

ＰＣＩ总线是近几年发展起来的一种计算机总线，已广泛应用于微机．本文介绍了ＰＣＩ总线的信号及其特点，并着重说明了在ＰＣＩ总线上设计Ｉ／Ｏ扩展板的方法．

基于FPGA的SAR回波仿真快速实现方法

回波仿真是进行合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)研究的重要途径,但其计算量巨大,所需的时间较长。为了快速实现SAR回波仿真,提出一种改进的同心圆方法进行快速计算,同时考虑到运算较为规整的特点,采用现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)作为主处理芯片。设计了专用于SAR回波信号模拟的数字信号处理板卡,并在板卡上编程实现整个回波模拟算法,给出资源使用情况和量化噪声影响,实际应用结果显示,采用FPGA来实现SAR回波仿真可以在保证精度的前提下大大加快仿真速度。

基于ARM的智能数据采集系统设计

为了满足某新型战车的故障检测与故障诊断,针对检测过程中测试周期长、精度低、无法动态测试等问题,设计了一种基于ARM的嵌入式系统的高可靠性、高精度、小体积的检测系统,该系统通过连接装备预留的检测接口,对车辆在运行过程中产生的各种信号进行实时采集、分析与显示。设计合理的预处理电路作为信号调理板,以LPC2138微处理器为核心,通过微处理器采用硬件与软件相结合的方法实现了实时定位故障点,提高了检测精度,同时降低了测试成本并节约了测量时间。

电流小信号隔离采集板的设计与实现

针对电流小信号采集中存在噪声干扰的问题,采用高线性度模拟光耦HCNR201设计了电流信号隔离采集板。介绍了HC-NR201的工作原理,设计了隔离采集板的硬件电路,分析了信号的变换过程、理论依据和参数选择。实验结果证明该设计正确可用,具有较高的采集精度和线性度,在对稳定性、测量精度要求高的场合具有广泛的应用前景。

模拟测头在齿轮测量中心上的应用研究

本文简单介绍了测头的分类.经过比较,选用了某一型号的模拟测头.经过该测头在齿轮测量中心上的实验研究,设计出了一块模拟测头接口卡.该卡解决了模拟测头信号的解调与处理以及传感器值的读取与存储的问题.经过对采集到的测头数据进行分析可知该卡能够达到整个系统的性能要求.

地震预警系统模拟测试方法比较研究

地震预警系统作为一种减轻地震灾害的有效手段,其必须具有两个性能:可靠性和时效性。可靠性要求有低的误报率、漏报率;而时效性要求系统的计算时间短、反应速度快。系统的可靠性和时效性需要反复测试。在特定区域,地震是小概率事件,对于5级以上的破坏性地震更是极其罕见,因此只有通过模拟地震的方式才能对地震预警系统进行有效的测试。目前还没有文献系统地介绍地震预警系统的模拟测试方法。本文提出了振动台模拟、信号发生板卡模拟和软件模拟三种测试方法,并对每种方法的优缺点进行了对比研究。研究表明,软件模拟的优点最多,唯一的缺点是不能测试系统的抗震能力。通过分析,本文建议首先在振动台上做少量几次大幅度地震波输入测试;之后使用软件模拟测试方法,将所有收集到的地震波序列和干扰波形输入地震预警系统,对其进行功能测试,以得到全面且经济的测试效果。