基于DSP的軌道移頻信號解調(diào)實現(xiàn)
2.2 信號采樣設(shè)計
由于使用了TMS320F2812的內(nèi)部A/D,在實際運用中,發(fā)現(xiàn)內(nèi)部的A/D采樣誤差較大,最大可達(dá)9%,這樣遠(yuǎn)達(dá)不到采樣精度要求,需要通過軟件校正。首先選用ADC的任意兩個通道作為參考輸入通道,并分別輸入已知的直流參考電壓,通過讀取相應(yīng)的結(jié)果寄存器獲取轉(zhuǎn)換值,利用兩組輸出值便可求得ADC模塊得校正增益和校正偏置,然后利用這兩個值對其他通道轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)進行補償。具體的補償公式如式(3)~式(6)所示
2.3 信號處理模塊設(shè)計
信號處理模塊主要由欠采樣、FFT變換和Rife頻率休整等部分組成,信號處理模塊的流程如圖3所示,其中搬移、濾波、抽取、FFT組成了Z—EFT。本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/150845.htm
在FFT變換中使用的是TI的FFT函數(shù)庫,F(xiàn)FT程序模塊化,易于大數(shù)量FFT變換的修改,且運算速度快,執(zhí)行效率高。FFT變換主要由模塊初始化和FFT計算等組成。
進過FFT變換后,頻率主瓣中存在兩個采樣點,中心頻率必定介于這兩點之間,使用Rife頻率估計法進行頻譜分析可得到精確的頻率估計值。Rife頻率估計法,就是用頻譜的絕對值的最大值G(k)進行比較,在k=[0,(N-1)/2]中求得最大值的|G(k)|,比較|G(k-1)|和|G(k+1)|大小,若|G(k-1)||G(k+1)|,則α=-1,否則α=1,顓譜估計值如式(9)所示,其中,fs為采樣頻率
3 實驗數(shù)據(jù)分析
ZPW-2000A的低頻和載頻測量數(shù)據(jù)如表1所示。
從測量數(shù)據(jù)看,載頻頻率誤差在0.2 Hz以內(nèi),低頻頻率誤差在0.02 Hz以內(nèi),精度高于鐵道部的相關(guān)規(guī)定。
4 結(jié)束語
對ZPW-2000A的移頻鍵控信號解調(diào),對載頻直接進行FFT變換,測出載頻頻率;然后進行搬移、濾波、FFT變換和Rife頻率休整,解調(diào)出低頻頻率,這樣解調(diào)出來的頻率很高,且FFT算法用的TI的算法庫,運行效率較高,實時性較強。本系統(tǒng)采用了雙機熱備,提高了設(shè)備的可靠性。
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