多普勒測速傳感器信號處理算法的研究.pdf

1、近年來我國鐵路尤其是高速鐵路運輸業(yè)增速加快，鐵道部門對軌道交通運行進(jìn)行了多次提速，明顯提高了列車速度。在此背景下，高速列車的實時精確測速對于以往傳統(tǒng)測速技術(shù)提出了更高要求，基于多普勒原理的雷達(dá)測速系統(tǒng)對于測量高鐵運行過程中的速度、里程、方向等各項關(guān)鍵參數(shù)有著較高的精確度和實時性。對于各種地形、氣候環(huán)境下的抗干擾能力也更強(qiáng)。測速過程中系統(tǒng)采集到的多普勒速度信號主要依靠數(shù)字信號處理器對其進(jìn)行功率頻域分析解算，以最終得到精確的高鐵車速。

2、>　　本文一開始通過對基于多普勒效應(yīng)的列車?yán)走_(dá)測速技術(shù)進(jìn)行闡述，著重展開對列車測速傳感器多普勒信號處理算法的研究。然后以當(dāng)前鐵路部門對軌道交通測速的要求為依據(jù)，對該系統(tǒng)的可行性進(jìn)行分析并提出相應(yīng)的DSP解算方案。
　　本文研究和比較了AR參數(shù)模型的Burg算法和FFT算法兩類不同的頻域分析算法，確定選用FFT快速傅里葉變換頻域分析算法作為多普勒頻移信號處理的算法。用MATLAB對FFT算法進(jìn)行信號抗噪仿真，并進(jìn)一步分析其變換過程中

3、參數(shù)的采用對頻域分析結(jié)果的影響，最終確定了傅里葉變換參數(shù)的采用標(biāo)準(zhǔn)。同時，提出實數(shù)列FFT虛部運算算法的改進(jìn)方法，有效簡化了FFT算法過程，并通過matlab軟件仿真進(jìn)一步驗證了改進(jìn)后的FFT算法頻譜分析效果。繼而展開對機(jī)車運行速度測量系統(tǒng)性能的基本試驗，并對試驗結(jié)果進(jìn)行分析。系統(tǒng)試驗結(jié)果表明，本文選用的多普勒信號處理算法能夠基本達(dá)到設(shè)計要求。
　　本系統(tǒng)的研究對于FFT算法在列車測速信號處理中的應(yīng)用起到了推進(jìn)作用，對目前我國在軌