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基于稀疏分解的軌道移頻信號去噪算法研究
DOI:
CSTR:
作者:
作者單位:

(西南交通大學(xué) 交通信息工程及控制重點(diǎn)實(shí)驗室,成都 610031)

作者簡(jiǎn)介:

軒春霞(1987-),女,河南商丘人,碩士研究生,主要從事軌道交通信號處理方向的研究。 王小敏(1974-),男,江西萍鄉人,教授,博士生導師, 主要從事軌道交通信息處理與安全技術(shù)方向的研究。[FQ)]

通訊作者:

中圖分類(lèi)號:

TN911.7

基金項目:

中央高校基本科研業(yè)務(wù)費專(zhuān)項資金(SWJTU11CX041;SWJTU12CX099)資助;四川省杰出青年培育基金(2011JQ0027);中國鐵路總公司科技研究開(kāi)發(fā)計劃課題(2013X012-A-1,2013X012-A-2)。 


Denoising Algorithm for Track Circuit Frequency-shift Signal Based on Sparse Decomposition[HS)]
Author:
Affiliation:

(Key Laboratory of Traffic Information Engineering and Control, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031,China)

Fund Project:

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    摘要:

    隨著(zhù)我國鐵路的高速發(fā)展,軌道移頻信號的檢測譯碼技術(shù)受到廣泛關(guān)注;然而實(shí)際采集的軌道移頻信號不可避免地會(huì )混入大量的背景噪聲和干擾,因此譯碼前需要去噪以提高譯碼的準確性;提出一種基于稀疏分解的軌道移頻信號去噪算法,利用移頻信號特點(diǎn)構建過(guò)完備原子庫,采用粗細二階段匹配追蹤算法實(shí)現移頻信號的噪聲去除;將文章算法應用到主流的ZPW-2000軌道移頻信號中,結果表明,該算法具有比小波閾值、經(jīng)驗模式分解算法更好的去噪性能,能夠有效地去除低信噪比移頻信號的噪聲,且去噪后譯碼信噪比可提高10 dB,另外,采用粗細二階段原子搜索算法顯著(zhù)降低了匹配追蹤的運算量,滿(mǎn)足實(shí)時(shí)性要求。

    Abstract:

    With the advanced development of Chinese railway, track circuit frequency shift signal detection and decoding technologies have received great attention. However, the actual sampled track circuit frequency-shift signals are inevitably mixed with a great deal of background noise and interference, so it is essential to remove the noise before decoding to improve the accuracy of demodulation. For this reason, a novel denoising method for track circuit frequency-shift signal based on sparse decomposition is proposed. A redundancy dictionary is built up according to the feature of frequency shift signal. Based on the dictionary, noise reduction of frequency-shift signal is conducted via the two-phase matching pursuit algorithm. The experimental results on ZPW-2000 frequency shift signals show that this method can effectively remove noise from low SNR frequency-shift signal to improve the decoding SNR by 10dB, which is far better than the wavelet threshold denoising and the empirical mode decomposition denoising algorithms. Moreover, the two-phase searching technique significantly reduces the computation of matching pursuit, and satisfies the real-time requirement of railway applications.

    參考文獻
    相似文獻
    引證文獻
引用本文

軒春霞,王小敏,楊揚,郭進(jìn).基于稀疏分解的軌道移頻信號去噪算法研究計算機測量與控制[J].,2014,22(9):2870-2874.

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歷史
  • 收稿日期:2014-04-10
  • 最后修改日期:2014-05-09
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  • 在線(xiàn)發(fā)布日期: 2014-12-18
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