基于Cortex-M3的25Hz相敏轨道电路信号采集板的研究与实现

摘要

轨道电路是铁路信号自动控制的基础设备。利用轨道电路可以自动检测列车、车辆的位置,控制信号机的显示;通过轨道电路可以将地面信号传递给机车,从而可以控制列车运行。对轨道电路的各项参数的监测是十分重要的。
　　 本论文来源于北京交通大学项目“铁路信号微机监测系统的研究”。铁路信号微机监测系统的站机部分由多个不同能的采集机组成,每个采集机又包括若干个采集板用以采集需要的参数,如电源屏、电动转辙机、轨道电路等模拟量和开关量。在轨道电路上,相位角的监测功能是判断铁轨上是否有列车的重要依据,对保障行车安全具有重要的意义。本文着重对其中的轨道采集机按照新的TJWX-2006铁路信号微机监测系统技术标准进行了改进,在充分分析研究了25Hz相敏轨道电路的信号特点后,提出一套基于相关函数的相位角测量算法,对输入的1路局部电压和7路轨道电压进行幅度和相位的测量(相位的测量以局部电压为基准),并且能够有效的抑制工频牵引电流、随机噪声等信号干扰。
　　 系统先通过电流互感器对信号进行隔离和变换,然后通过运放组成的VCVS电路进行滤波,得到的信号送入以Cortex-M3微控制器为核心的数字电路系统,通过模数转换、数据采集及运算、数据存储、最后通过RS-485通信接口输出,可直接组网。
　　 本论文中共有图43幅,表6个,参考文献36篇。