为积极响应时代号召,我国大力发展铁路建设。在建设客运专线和其他铁路线路的同时,还要加强既有铁路技术改造,扩大运输能力。以既有干线为重点,增建二线和电气化改造。这代表我国铁路的电化率将持续上升,电气化铁路的规模也将继续飞速扩大。在电气化铁路中,接触网是向电力机车直接输送电能的电气设备,电力机车通过受电弓从接触网中获得所需电能。由受电弓和接触网组成的电力系统就叫弓网系统。当受电弓运行通过接触线上的硬点时,常会导致弓网系统出现机械损伤,还会使其发生剧烈振动,造成弓网离线,产生燃弧,加速电器的绝缘损伤,对通信产生电磁干扰,更严重的是直接影响受流,甚至会造成供电瞬时中断,使列车丧失牵引力和制动力。针对弓网系统的特点,本文以我国电气化铁路面临的接触线硬弯、线夹异常、吊弦松弛等接触网硬点问题为导向,对弓网动态响应数据进行分析以及特征提取,并结合时频分析、综合评判等技术,提出基于弓网动态响应的接触网硬点诊断方法以及相应的指标。为能够及时发现异常值信息,避免异常值对检测数据的干扰,提出了高频弓网动态响应异常数据处理方法,包括:融合变化率和决策树的单点高频异常值滤除方法;基于相对峰值和模糊滤波器的区段异常值诊断方法;融合小波包和低频趋势信息的分片异常值滤除方法。通过对弓网动态响应数据进行分析,结果表明该方法能有效的滤除三种不同类型异常值,并且不会把正常信号误判成异常值,能完整保留正常信号。为提取数据时频特性,提出了基于CEEMDAN-SPWVD的弓网动态响应数据时频联合分析方法,并与传统时频方法进行了分析效果的对比。相比传统方法,新方法能有效抑制交叉项的干扰,验证了新时频分析方法的优势。对各种类型的典型硬点进行了时频联合分析,得到了接触线硬弯、各种零部件或其线夹状态异常、绝缘器状态异常、锚段关节过渡不平滑以及刚性接触网状态异常各自对应的响应频率范围。为后续接触网硬点诊断方法关键参数确定提供了依据。根据振动信号响应特性,提出了诊断硬点的接触网边际指数法（Catenary Marginal Index,CMI）和接触网冲击指数法（Catenary Impact Index,CII）。发现两方法分析原理相似,而且硬点诊断效果非常相近。但对同一段数据,接触网冲击指数法计算时间远小于边际指数法,计算效率得到了极大的提升,因此接触网冲击指数法明显要比边际指数法更适合工程在线应用。针对接触网冲击指数法的滑动窗长的影响和归一化的效果进行了实例分析,根据单次冲击振动衰减特征以及实例分析结果得到最优的时域滑动窗长,并且以不同窗长计算的移动有效值均具有很好的重复性。通过计算同一路段多次不同速度检测的接触网冲击指数,验证了接触网冲击指数法能够有效的消除车速对硬点诊断的影响,具备良好的稳定性。利用接触网冲击指数法评判冲击性接触网硬点对弓网性能的影响,相比以弓网动态响应数据的幅值评判,接触网冲击指数能有效减少各种随机因素对评判结果的影响。根据一般区段和绝缘器接触网冲击指数的第95百分位数,确定了不同类型区段的接触网冲击指数阈值。对基于弓网动态响应的接触网状态分析结果进行了现场实测复核,复核结果表明,提出的基于弓网动态响应的接触网硬点诊断方法能够有效的发现接触网硬点。