对于高速列车而言,轨道长波不平顺度的监控至关重要,它不仅对列车运行的稳定性和舒适度产生不良影响,而且对行车安全有莫大的关系。本课题的目的是根据采集到特定信号监控轨道的长波不平顺度的状态,并给出相应的建议。根据要求,开发了一套仪器便于日常监控维护。 在具体设计中,基于TI公司的TMS320VC5470芯片(DSP与ARM的双核处理器),对系统方案的选取,系统硬件与软件设计,整个系统的可靠性与抗干扰能力进行详尽的探讨论述。 DSP子系统充分利用其高速数学运算能力与丰富的软件资源,完成信号采集、分析,包括来至加速度传感器与陀螺仪信号的采集转换,舒适度分析与轨道长波不平顺度分析。本文在对小波的属性与现实可行性分析的基础上,对轨道的长波不平顺度加以探讨。 同时在ARM侧也扩展了相应模块来完成人机接口与数据存储,使其充分发挥ARM侧强大的人机接口优势,主要是各种外围存储体与借助CPLD实现的LCD接口、IDE接口,借以满足系统软件与海量处理数据的空间要求。在ARM侧加载嵌入式操作系统可大大简化软件方面的开发设计。 针对双核处理器较高的工作频率、高密度的BGA封装以及繁多的外围器件,设计了8层印刷电路板,在设计中详细考察了电路板布线的拓扑结构与电磁兼容性等一系列问题。除此之外,对软件的载入、引导与移植等问题作了粗略的说明。对具体调试运行中可能出现的软硬件问题,在相应章节也都做了一定的说明。