基于Kalman滤波的应答器上行链路信号处理的研究
2016-05-08吕城锦赵会兵朱林富全宏宇
铁道学报 2016年11期
吕城锦, 赵会兵, 朱林富, 全宏宇
(1. 北京交通大学 电子信息工程学院, 北京 100044; 2. 北京交通大学 轨道交通控制与安全国家重点实验室, 北京 100044)
应答器是基于电磁耦合原理的高速率、大容量的点式地-车数据传输设备,用于向列控系统车载设备提供定位、线路参数、等级转换以及建立无线通信等信息[1],目前已在我国高速铁路及城市轨道交通控制系统中得到广泛应用。然而,由于地面应答器及BTM(Balise Transmission Module)安装、应用的电磁环境十分复杂,BTM接收到的上行链路信号时常包含有宽频带的噪声干扰,导致BTM接收性能下降,出现“丢点”、“全0报文”,“幽灵应答器”等现象[3],使得后级的列控车载核心设备无法正确获取应答器报文信息,影响列车正常运行。在我国铁路京津城际、武广客专以及北京地铁的一些线路中出现过这样的现象。目前,国内外还没有关于应答器上行链路信号的噪声特征估计及噪声处理方面的研究,开展相关研究具有重要的实际意义和应用价值。
本文将在深入分析应答器系统工作原理的基础上,建立应答器上行链路信号传输模型,采用AR模型提取上行链路信号噪声特征,估计噪声方差,然后采用Kalman滤波算法进行消噪处理,同时对算法的基本原理和实现流程进行详细地介绍,并进行仿真实验验证。仿真实验结果表明,这种方法能够有效提高上行链路信号信噪比,降低信息传输误码率,提高地-车信息传输的质量。
1 上行链路信号处理方案
1.1 上行链路信号特征
应答器传输系统包括地面设备和车载传输设备,地面设备包括LEU和地面应答器,车载传输设备包括BTM和天线单元。……
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