2.3 信号处理模块设计
信号处理模块主要由欠采样、FFT变换和Rife频率休整等部分组成,信号处理模块的流程如图3所示,其中搬移、滤波、抽取、FFT组成了Z—EFT。

在FFT变换中使用的是TI的FFT函数库,FFT程序模块化,易于大数量FFT变换的修改,且运算速度快,执行效率高。FFT变换主要由模块初始化和FFT计算等组成。
进过FFT变换后,频率主瓣中存在两个采样点,中心频率必定介于这两点之间,使用Rife频率估计法进行频谱分析可得到精确的频率估计值。Rife频率估计法,就是用频谱的绝对值的最大值G(k)进行比较,在k=[0,(N-1)/2]中求得最大值的|G(k)|,比较|G(k-1)|和|G(k+1)|大小,若|G(k-1)|<|G(k+1)|,则α=-1,否则α=1,颛谱估计值如式(9)所示,其中,fs为采样频率

3 实验数据分析
ZPW-2000A的低频和载频测量数据如表1所示。

从测量数据看,载频频率误差在0.2 Hz以内,低频频率误差在0.02 Hz以内,精度高于铁道部的相关规定。
4 结束语
对ZPW-2000A的移频键控信号解调,对载频直接进行FFT变换,测出载频频率;然后进行搬移、滤波、FFT变换和Rife频率休整,解调出低频频率,这样解调出来的频率很高,且FFT算法用的TI的算法库,运行效率较高,实时性较强。本系统采用了双机热备,提高了设备的可靠性。 |