[发明专利]一种基于压缩感知的车载轨道移频信号快速压缩方法

说明书

技术领域

本发明涉及普速和高速列车车载设备监测信息的数据处理方法，尤其涉及一种基于压缩感知的车载轨道移频信号快速压缩方法，可高效压缩轨道移频信号，从而减轻车载LKJ、DMS以及车载机车信号的存储负荷、有利于降低车载移频信号的车-地间无线传输的带宽需求和传输时延。

背景技术

移频轨道电路是现代铁路信号设备和自动闭塞系统的基础环节，它通过发送器沿轨道发送轨道移频信号，向主体化机车信号系统、LKJ和DMS等车载设备传递闭塞分区状态信息和列车运行控制信息，对保障列车的行车安全和提高列车的通行能力至关重要。通过对车载轨道移频信号进行分析，可以协助地面分析中心诊断定位机车故障、列车运行工况和地面轨道电路运用状态，提高铁路现场的维修维护效率和列车运行的安全性。

目前，ZPW-2000型轨道移频信号已成为我国提速铁路、城际铁路、客运专线和高速铁路自动闭塞系统中的主要制式，也是机车信号、LKJ和DMS的基础地面信号。该移频信号与法国UM-71移频信号具有相同的调制方式和调制参数，通过频移键控（FSK）方式，以载频f_c为中心，将上边频f_c+Δ_f和下边频f_c-Δ_f按低频f₀为频率交替变化来产生相位连续的移频信号，数学表示为

x(t)＝Acos(2πf_ct+g(t))         (1)

其中A为载波振幅，g(t)为周期的周期信号：

g(t)=k∫-∞th(τ)dτ=2πΔft,-T4≤t≤T42πΔf(T2-t),T4≤t≤3T4]]>

根据ZPW-2000轨道移频信号的技术规范，式（1）中的标称基本载频f_c有4个：1700Hz、2000Hz、2300Hz和2600Hz；标称低频f₀有18个，从10.3Hz开始以1.1Hz等间隔递增至29Hz。