超声导波断轨检测算法设计及硬件实现
| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4页 |
| 1 绪论 | 第8-14页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第8-9页 |
| 1.2 国内外研究进展 | 第9-12页 |
| 1.2.1 断轨检测的国外研究现状 | 第9页 |
| 1.2.2 断轨检测的国内研究现状 | 第9-10页 |
| 1.2.3 超声导波信号处理算法的研究现状 | 第10-12页 |
| 1.3 主要研究内容 | 第12-14页 |
| 1.3.1 论文主要内容 | 第12页 |
| 1.3.2 文章结构安排 | 第12-14页 |
| 2 算法原理 | 第14-24页 |
| 2.1 铁路环境噪声分析 | 第14页 |
| 2.2 超声波检测技术 | 第14-17页 |
| 2.2.1 超声导波检测原理 | 第14-15页 |
| 2.2.2 超声导波特性分析 | 第15-16页 |
| 2.2.3 超声导波检测方法 | 第16-17页 |
| 2.3 经验模态分解(EMD) | 第17-20页 |
| 2.3.1 瞬时频率 | 第17-18页 |
| 2.3.2 本征模态函数(IMF) | 第18页 |
| 2.3.3 经验模态分解(EMD)方法 | 第18-20页 |
| 2.4 集成经验模态分解(EEMD) | 第20-21页 |
| 2.5 互相关算法 | 第21-22页 |
| 2.6 本章小结 | 第22-24页 |
| 3 算法设计与仿真 | 第24-56页 |
| 3.1 整体架构 | 第24页 |
| 3.2 滤波算法设计与仿真 | 第24-50页 |
| 3.2.1 改进EMD算法 | 第24-26页 |
| 3.2.2 三种滤波算法仿真 | 第26-36页 |
| 3.2.3 三种滤波算法分析 | 第36-45页 |
| 3.2.4 实际信号滤波验证 | 第45-50页 |
| 3.3 检测算法设计与仿真 | 第50-54页 |
| 3.3.1 断轨存在判定 | 第50-51页 |
| 3.3.2 断轨位置计算 | 第51-52页 |
| 3.3.3 断轨大小计算 | 第52-54页 |
| 3.4 本章小结 | 第54-56页 |
| 4 算法的硬件实现 | 第56-68页 |
| 4.1 算法总体结构 | 第56页 |
| 4.2 改进EMD滤波模块 | 第56-62页 |
| 4.2.1 极值提取模块 | 第57-59页 |
| 4.2.2 包络重构模块 | 第59-62页 |
| 4.3 定位模块 | 第62-65页 |
| 4.3.1 阈值判断模块 | 第62-63页 |
| 4.3.2 断轨计算模块 | 第63-65页 |
| 4.4 算法的FPGA验证 | 第65-67页 |
| 4.5 本章小结 | 第67-68页 |
| 5 算法平台验证 | 第68-78页 |
| 5.1 全局时钟设计 | 第68-69页 |
| 5.2 信号的产生与采集 | 第69-72页 |
| 5.2.1 方钢平台搭建 | 第69-70页 |
| 5.2.2 钢轨平台搭建 | 第70-72页 |
| 5.3 系统级验证结果 | 第72-76页 |
| 5.4 本章小结 | 第76-78页 |
| 6 总结与展望 | 第78-80页 |
| 6.1 总结 | 第78页 |
| 6.2 展望 | 第78-80页 |
| 致谢 | 第80-82页 |
| 参考文献 | 第82-85页 |
