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随着我国铁路干线全面提速，货物列车的脱轨事故在每年重大事故中的比率居高不下。而车轮与轨道间的作用力是评价车辆运行品质的重要因素，能否准确及时地获取轮轨间的作用力直接影响着车辆脱轨系数等的计算。 数字信号处理芯片(DSP)是近年来迅速发展和广泛应用的高新技术，其应用领域日趋广泛，尤其在高速数据采集与传输、数字通信、图象处理、语音处理等高速数字信号处理领域。在各种数字信号处理器中，以TI公司的TMS320系列最具代表性，论文选用TMS320VC33正是考虑了其在数字信号处理上的优秀性能及通用性。 针对实际系统要求，并根据当前数字信号处理理论，论文以TMS320VC33 DSP为核心处理器，设计和实现了列车脱轨系数在线监测系统硬件平台。围绕DSP设计了测试系统的前向通道，中断、复位子系统、存储子系统和通信子系统。同时对测试系统进行了信号完整性分析(SI)，这对系统的抗干扰能力、可靠性的提高有很大的帮助，并对设计结果进行了仿真，证实了理论的可行性。最后，给出了测试系统底层驱动程序并通过了整个系统调试。论文作为一个完整的高速数据采集处理系统，为今后数据采集与处理提供了一个良好的方法。 论文对车辆运行状态地面安全实时监测系统进行了前期研究，是铁道部“十五”重大科研攻关项目京津铁路列车运行安全保证体系的关键技术之一。