动车组平稳和失稳检测装置的抗混叠滤波优化设计

摘要

动车组平稳失稳检测装置走线距离较长,电磁环境复杂,其所采集的加速度信号在传输过程中容易受到干扰;如果不对干扰信号进行充分抑制,则在模拟转换采样过程中易产生混叠现象,引起误报或漏报,影响行车安全。传统抗混叠方法是采用高阶(5~7阶)模拟低通滤波器来去除有效带宽外的干扰信号,但存在电路复杂、一致性差和参数修改不便等问题。对此,文章提出一种改进的数模混合抗混叠滤波方案,其首先通过高倍过采样技术提升采样过程中的混叠点频率,这样模拟滤波电路的复杂度可大幅度降低,从高阶降至1阶低通;然后采用数字FIR低通滤波器去除过采样过程带来的多余信号,得到所需的平稳和失稳加速度信息。检测结果显示,采用改进方案后的平稳失稳检测装置性能与采用既往方案的基本一致,在满足实际应用需求的同时,解决了传统设计中高阶硬件滤波电路的滤波特性一致性和参数修改灵活性问题。