基于正弦内插的UM2000信号解码算法.pdfVIP

第31卷 ，第5期 中 国 铁 道 科 学 Vo1．31 No．5 2010年 9月 CHINA RAILW AY SCIENCE September，2010 文章编号：lOOl一4632(2OlO)05一OlO8—06 基于正弦内插的UM2000信号解码算法 贺广宇，范 明 (中国铁道科学研究院 通信信号研究所，北京 100081) 摘 要：UM2000数字轨道电路采用调频方式传输28位码组信息。UM2000信号解码时间按长、短窗设计， 解码算法主要由带通滤波、过零检测、滑窗DFT、门限判决和CRC校验组成，其中过零检测解调算法采用正弦 内插法对UM2000信号的过零时刻进行计算。影响解码性能的主要因素有信号采样时间、插值算法和正弦内插 法使用的采样点数和插值点数。对不同信噪比条件下的仿真信号和测试箱生成信号进行解码测试。仿真信号的 测试结果表明：当带内谐波干扰信噪比分别为 3，4和 5时，1．5625S短窗的安全译码率分别为80 ，81 和 86 ，3．1250S长窗的安全译码率分别为99 ，100 和 100 。测试箱生成信号的测试结果表明：1．5625S短 窗的安全译码率为95．27 ，3．1250S长窗的安全译码率分别为98．06 ，99．91 和98．23 。说明UM2000信 号解码算法在满足信号系统实时性要求的条件下，实现了UM2000信号的安全译码。 关键词：数字轨道电路 ；UM2OOO信号；正弦内插法；过零检测；安全译码 中图分类号：U284．238 文献标识码：A UM2000无绝缘数字轨道电路采用调频方式对 幅度 ；re(t)为基带信号；fo为信号载频；S===0或 28位低频调制信号进行数字编码，码组包括速度 1，表示第 位信息码；fl～ ，A ～A28和 ～ 等级、线路坡度、目标距离、路网码和校验码 。国 。分别为28位正弦信号各 自对应的频率、幅度和 内对 UM2000数字轨道电路进行了相关研究 1『≈]， 相位；．一O．08(3+8n)，其中”一1，2，3，…， 但均与UM2000信号的解码要求有一定差距。本 6表示 6位 CRC校验码 ，iv／一7，8，9，10表示 4 文提出基于正弦内插的UM2000解码算法，在满 位坡度信息，，z一11，12，13，…，16表示 6位 目 足系统实时性的条件下可实现 UM2000信号的安 标距离， 一17，18，19，…，24表示 8位速度信 全译码 。 息，，z一25，26，27表示 3位路网码 ，72—28作为 1位列车 占用检查信息。 1 UM2000信号表示 UM2000信号的频域特性如图1所示，由图1 可知信号带宽为 120Hz。 UM2000数字轨道 电路采用调频方式传输 28 位信息，由28个频率、幅度和相位确定的正弦信 号进行数字编码，基带信号根据发送的数字信息码 选取相应的正弦信号叠加，然后进行载波调制。上 行载频分别为2000和 2600Hz，下行载频分别为 ： 1700和2300Hz，其调制信号生成公式为 。 。 s(￡)一Asin(27f【ot-t-2njira()“d) (1) (f)===∑s．Asin(2nf．t+ ) (2) 图1 UM2000信号频域特性 式中：s(￡)为UM2000调制信号；A为调制信号的 收稿 日期：