基于无线感应的车地通信及测速定位系统研究

【摘要】：中低速磁浮列车利用测速定位系统为车载牵引系统和提供速度闭环控制的传感器信号,通过车地通信系统传递速度、位置等信号给地面运行控制系统,实现全线路多列车的自动运行控制。因此,车地通信和测速定位系统是中低速磁浮列车的重要子系统。为满足中低速磁浮列车工程实际需求,本文设计并实现了一种能够同时实现车地通信和测速定位的复合感应环线系统,主要研究了以下内容。1.基于新型复合感应环线,对车地通信系统和测速定位系统进行电磁学建模和特性分析。从理论上分析了新型复合感应环线能够同时实现车地通信和测速定位的原理,研究了可能影响系统性能的因素,提出了解决的方案。2.在分析了中低速磁浮列车对车地通信系统的性能需求基础上,设计了中低速磁浮列车车地通信系统结构,给出了基于FPGA的2FSK数字编解码器和基于专用集成芯片的FSK编解码器设计方案以及一种双工器的设计方案。。3.设计了具有粗定位和细定位功能的车载测速定位系统,针对车载测速定位系统中细定位电路容易受到外界干扰的问题,引入了一种新型跟踪微分器算法。该算法可从干扰信号中有效提取出微分信号,并能够快速跟踪输入信号,具有实时数字滤波性能。4.最后,对车地通信系统和测速定位系统的工程实现进行了分析和总结。给出了车地通信和测速定位系统的具体硬件电路和软件设计实现,在地面进行模拟实验基础上,全套系统在唐山磁浮试验线上进行了车载联合实验,实验结果与理论分析结果相符,验证了所提方案和研制系统的可用性。
【关键词】：中低速磁浮列车 车地通信 测速定位 FSK调制解调 跟踪微分器
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：U270.38