基于差分Duffing振子的应答器信号检测技术适应性研究  

作　　者：周永健 易晟 陈忠原 王瑞 刘佳 赵晓林 

机构地区：[1]中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所,北京100081 [2]中国铁路上海局集团有限公司电务部,上海200040 [3]中国铁路上海局集团有限公司南京电务段,江苏南京210010

出　　处：《电子制作》2025年第3期12-16,共5页Practical Electronics

基　　金：中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划课题(J2023G009);中国铁路上海局集团有限公司科研计划(2024038);中国铁道科学研究院集团有限公司课题(2021YJ018)。

摘　　要：应答器综合检测在铁路基础设施检测中发挥着重要作用,保障着铁路运输的效率与安全,该技术是车-地无线信息处理领域中的高端技术之一。传统的应答器综合检测技术主要包括硬件滤波、ADC采样、信号解调和信号译码等关键技术,由于硬件滤波电路不可随意修改,设计完成后其特性也趋于稳定,不能适应日趋变化的车辆噪声环境,且随着使用年限增加,元器件的可靠性呈现浴盆曲线变化规律,单纯依靠硬件电路滤波存在一定的不可控制因素。为了提升应答器综合检测系统在更高速情况下的检测性能,尤其是在应答器上行链路信号持续时间短且强噪声环境下的检测性能,本文基于混沌技术理论,利用混沌系统的敏感性作为初始条件与混沌系统对噪声信号的免疫性从强噪声信号中提取有用信号。在实际运用中,由于Duffing振子相图的绘制过程计算量大,计算时间长,不适合在列车高速运行情况下检测信号,故利用差分Duffing振子来检测应答器信号,将有微小区别的两个Duffing振子做差,得到新的输出信号,通过分析新的输出信号来判断系统的状态。通过对差分Duffing振子进行理论研究及仿真测试,并利用差分Duffing振子在各种噪声环境下检测应答器上行链路信号,验证了利用差分Duffing振子检测应答器上行链路信号的可行性,为该技术在CR450应答器综合检测系统中的未来应用进行前期的适应性研究。

关 键 词：差分Duffing振子 应答器FSK信号 噪声 信噪比 误码率 

分 类 号：U283.5[交通运输工程—交通信息工程及控制]