Duffing振子在ZPW-2000移頻信號檢測中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著我國鐵路信號技術(shù)的不斷升級，在區(qū)間ZPW-2000型軌道電路代替其它制式的軌道電路已廣泛應(yīng)用于鐵路閉塞系統(tǒng)中，正確檢測ZPW-2000移頻信號是保證列車行車安全的前提。但目前在電氣化高速鐵路中，信號系統(tǒng)這樣的弱電設(shè)備受牽引電流的干擾隨區(qū)間追蹤列車數(shù)量及運(yùn)量的增長而增大。軌道電路環(huán)境的愈加復(fù)雜造成傳統(tǒng)方法對移頻信號的檢測受軌道電路中強(qiáng)噪聲的干擾出現(xiàn)檢測質(zhì)量差、檢測結(jié)果誤差大，甚至檢測錯誤導(dǎo)致信號升級顯示。因此，本文提出了一種抗噪能力強(qiáng)

2、的檢測方法以保證移頻信號在強(qiáng)噪聲環(huán)境下檢測的可靠性。
　　基于混沌理論的Duffing振子在強(qiáng)干擾環(huán)境下對正弦及2FSK(2 binary system Freq-uency Shift Key,二進(jìn)制移頻鍵控)信號檢測SNR(Signal Noise Ratio,信噪比)門限可以低至?66dB，具有較好的抗干擾能力。本文根據(jù)Duffing振子對參數(shù)敏感和對噪聲免疫特性，將Duffing振子用于低SNR條件下ZPW-2000移頻信

3、號載頻及低頻的檢測，并以Matlab軟件為仿真平臺搭建Duffing振子檢測模型，實現(xiàn)了對ZPW-2000移頻信號的檢測。
　　首先，本文詳細(xì)介紹了ZPW-2000型自動閉塞系統(tǒng)的工作原理和ZPW-2000型軌道電路的系統(tǒng)構(gòu)成，分析了ZPW-2000移頻信號的特點，并對常用的軌道電路移頻信號檢測方法進(jìn)行分析。根據(jù)對ZPW-2000型軌道電路常見干擾的分析和ZPW-2000移頻信號特點，確定將檢測過程分為載頻檢測和低頻檢測兩部分。<

4、br>　　其次，分析了Duffing振子的動力學(xué)特性，利用變尺度法對Duffing方程進(jìn)行改進(jìn)，以適用于任意頻率信號的檢測，并分析利用Duffing振子檢測一般2FSK信號的原理。此外，在對幾種常用混沌判別方法闡述的基礎(chǔ)上，總結(jié)了各種判別方法的優(yōu)劣。
　　最后，結(jié)合Duffing振子對噪聲免疫的特點，給出了ZPW-2000移頻信號基于方差極值法載頻檢測和基于適應(yīng)步長間歇混沌法低頻檢測的Duffing振子檢測步驟。利用Simulin