自適應濾波算法在軌道電路FSK信號解調中的應用與研究.pdf

1、隨著列車運行速度越來越快,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設備,廣泛的應用于各國鐵路系統(tǒng)中。軌道電路FSK(Frequency Shift Keying,頻移鍵控)信號作為軌道電路中主要的傳輸信號,對該信號的準確的解調是保證行車安全的前提條件。目前對軌道電路 FSK信號的解調主要利用基于快速傅立葉變換的頻譜分析法來完成,但該方法對低頻調制頻率的解調精度不高,若提高精確度則會影響信號解調的實時性。因此需要研

2、究一種可靠、準確并且抗干擾性好的解調方法來實時完成對軌道電路FSK信號高精度的解調。
　　本文基于自適應濾波器對非期望信號不敏感的特點,將自適應濾波引入軌道電路FSK信號解調中。利用自適應濾波技術解調精度高、實時性好的優(yōu)勢以及頻譜分析法抗干擾性強,并且能夠準確得到 FSK信號載頻信息的優(yōu)點,建立解調模型實現(xiàn)對軌道電路FSK信號的解調。
　　首先,闡述了軌道電路 FSK信號的原理和時頻特性,分析現(xiàn)有解調技術的優(yōu)勢以及不足。通過

3、分析自適應濾波技術的原理,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濾波技術相結合,建立對軌道電路 FSK信號的解調模型。利用頻譜分析法得到系統(tǒng)輸入信號的載頻信息,并以其中一個邊頻作為自適應濾波系統(tǒng)的期望信號,通過提取輸