信號與系統的案例
信號系統與屏蔽門系統接口控制的設計分析
屏蔽門(Ｐｌａｔｆｏｒｍｓｃｒｅｅｎｄｏｏｒｓ,簡稱ＰＳＤ)系統是現代化軌道交通工程的必備設施,它沿軌道交通站臺邊緣設置,將軌道區與站臺候車區隔離,具有節能、環保和安全等功能。安裝屏蔽門系統后,不僅可以防止乘客跌落軌道而發生危險,確保乘客安全,減少人為引起的停車延誤,提高列車準點率,而且可以減少站臺區與軌道區之間冷熱氣流的交換,從而降低環控系統的運營能耗,節約運營成本。
信號系統與屏蔽門系統相結合是屏蔽門系統工程的重要環節。此外,要更好地確保乘客的安全以及奠定無人駕駛的技術基礎,就必須實現屏蔽門與列車車門的連動,并確保屏蔽門系統與信號系統的列車自動防護(ＡＴＰ)之間建立聯鎖關系。根據世界各城市軌道交通工程的成功先例,屏蔽門普遍由信號系統進行控制。廣州于2004年10月開始對正在運營的地鐵1號線加裝屏蔽門系統。該項工程預計總投資金額為1.484億元人民幣,是目前我國最大的一項軌道交通屏蔽門系統工程。本文主要對廣州地鐵2號線及1號線加裝屏蔽門系統工程中的西門子信號系統與屏蔽門系統的接口進行分析。
&nbs p; 1 屏蔽門系統所需信號系統的條件及功能
(1) 信號系統與屏蔽門系統的接口僅考慮線路上的列車的正向運行,但要滿足屏蔽門對停車精度的要求。只有停車精度要求被滿足,信號系統才允許自動或人工向列車和站臺屏蔽門系統發送開門命令。目前,用于廣州地鐵2號線的ＬＺＢ700Ｍ型中,ＡＴＰ和ＡＴＯ(列車自動運行)系統是由德國西門子公司提供的,其列車定點停車的精度ＡＴＯ系統為±0.3ｍ,成功率99.99%,ＡＴＰ系統為±0.5ｍ,已滿足屏蔽門對停車精度的要求。廣州地鐵1號線同樣采用ＬＺＢ700Ｍ型ＡＴＰ、ＡＴＯ,目前列車停車的精度ＡＴＯ系統為±0.5ｍ,成功率99.5%,ＡＴＰ系統為±1ｍ。
展開 信號測試分析系統
LST動態信號分析系統是由江蘇力斯特測試技術有限公司開發的多功能動態信號測試分析系統，主要用于動態信號的測試、處理、分析及診斷，如機械設備振動、噪聲測試分析，結構動力學特性測量，旋轉機械故障診斷等工作。
本產品主要特點為根據客戶需求定制，并提供完善的數據分析及售后服務。全面領先于行業的性價比，旨在為客戶真正解決實際工程問題。本系統可搭配多種硬件設備進行數據采集分析。
江蘇力斯特測試技術有限公司具備多年機械設備振動、噪聲測試分析和故障診斷工程經驗，承接各類非標測試分析系統開發和項目合作，具體事宜請來電咨詢。
設備清單（默認）：
1、信號采集模塊，信號回放分析模塊；
2、16位雙通道數字采集卡1塊；
3、iepe加速度傳感器1個，量程100g；
4、其他配件線材。
全套設備價格3400元，同時，數字采集模塊、信號分析系統、及傳感器也可進行選配購買。
蘇州市工業園區 18840652480 趙經理
說明書鏈接 https://pan.baidu.com/s/1MmS8KP5gdxv-HGBTtZ5MVA
密碼 72vd
展開 從離散時間系統到 FIR 濾波器設計：探索 Wolfram U 的新 MOOC 中的信號處理
然后是皮埃爾-西蒙·拉普拉斯，他介紹了一種強大的積分變換，它現在是系統分析和一類重要電氣、機械和化學系統設計的基本工具。最后，本課程非常重要的是采樣定理，它以哈里·奈奎斯特 和克勞德·香農的名字命名，他們的工作彌合了連續時間和離散時間信號和系統之間的缺口，并開創了當今信號處理的時代。
概覽
參加本課程的學生將獲得關于信號、線性系統和信號處理相關內容的一般大學難度水平的介紹。因此，連續時間和離散時間信號和系統都包含在內且以并行形式呈現，利用了它們之間的許多相似之處，偶爾也會有重要差異。本課程從基本信號和信號運算開始，然后對線性時不變系統的特性進行基本介紹。然后是系統的時域分析（微分和差分方程、系統響應和卷積）、頻域分析（傅里葉級數、傅里葉變換和線性時不變系統的頻率響應）以及拉普拉斯和 z-變換。最后，介紹最重要的抽樣主題。本課程以模擬和數字濾波器設計的總結作為結束。
以下是一些課程主題的預覽（顯示在左側欄中）：
我們假設學生熟悉大學水平難度的代數、三角學、復變量和基本微積分。另外，了解電路會很有用，因為電路常用作線性時不變系統的示例，但嚴格來說也沒有必要。該課程與 Wolfram 語言緊密集成，展示了如何實現許多公式和計算。重要的是，除了使用 Wolfram 語言的評估之外，示例和練習還包括詳細的分步推導。
展開 基于STM32的多功能心電信號監測系統設計
摘要
為了檢測人體心電、運動姿態以及體溫生理信息，本文設計實現了一種基于STM32系列MCU的多功能心電信號監測系統，系統包含心電信號采集模塊、體表溫度采集模塊、運動信息測量模塊、無線數據傳輸模塊、系統控制模塊。實現對人體心電信號、體表溫度信息、走路運動信息的實時采集、計算、顯示與無線傳輸。實驗測試可得心率測量相對誤差在3%以內，體表溫度測量誤差絕對值小于0.3℃，運動步數記錄相對誤差小于1%，運動距離記錄相對誤差小于5%，實驗結果表明該設計具有較高的實用價值。
關鍵詞：心電信號,STM32,無線傳輸,運動信息
作者：馮蓉，西安工商學院信息與工程學院
楊建華、趙妤、吳桐，西安工業大學電子信息工程學院
1 系統總體方案設計
系統由STM32F103微處理器模塊、ADS1292R心電采集模塊、LMT70體表溫度傳感器模塊、ESP8266無線WiFi模塊、MMA955L加速度計模塊、系統電源、PC服務端等組成。STM32F103作為主控制器實現對人體心電信號、體表溫度信息、走路運動信息的實時采集、計算、顯示與無線傳輸。系統總體結構框圖如圖1所示。
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城市軌道交通信號ATC、ATS、ATO、ATP系統介紹
城市軌道交通信號系統是保證列車運行安全，實現行車指揮和列車運行現代化，提高運輸效率的關鍵系統設備。
城市軌道交通信號系統通常由列車自動控制系統（Automatic Train Control，簡稱ATC）組成，ATC系統包括三個子系統：
—列車自動監控系統（Automatic Train Supervision，簡稱ATS）
—列車自動防護子系統（Automatic Train Protection，簡稱ATP）
—列車自動運行系統（Automatic Train Operation，簡稱ATO）
三個子系統通過信息交換網絡構成閉環系統，實現地面控制與車上控制結合、現地控制與中央控制結合，構成一個以安全設備為基礎，集行車指揮、運行調整以及列車駕駛自動化等功能為一體的列車自動控制系統。
一、ATC系統五個原理功能
(1)ATS功能：是ATC的核心功能，可自動或由人工控制進路，進行行車調度指揮，并向行車調度員和外部系統提供信息。ATS功能主要由位于OCC(控制中心)內的設備實現。
(2)聯鎖功能：響應來自ATS功能的命令，在隨時滿足安全準則的前提下，管理進路、道岔和信號的控制，將進路、軌道電路、道岔和信號和狀態信息提供給ATS和ATC功能。聯鎖功能由分布在軌旁的設備來實現。
(3)列車檢測功能：一般由軌道電路完成。
(4)ATP功能：在聯鎖功能的約束下，根據ATS的要求實現列車運行的控制。
ATC功能有三個子功能：ATP/ATO軌旁功能、ATP/ATO傳輸功能和ATP/ATO車載功能。ATP/ATO軌旁功能負責列車間隔和報文生成；ATP/ATO傳輸功能負責發送感應信號，它包括報文和ATC車載設備所需的其他數據；ATP/ATO車載功能負責列車的安全運營、列車自動駕駛，且給信號系統和司機提供接口。
展開 城市交通信號控制與仿真
六、信號控制的基本概念及信號涉及規范
同濟大學教授李克平的報告題目是《信號控制的基本概念及信號涉及規范》，主要內容包括：信號控制的若干基本問題、我國信號控制領域的法律法規和規范標準、安徽省城市道路交叉口信號設計控制規范和關于行人過街信號的法規和信號設計。
他表示，我國城市道路信號控制嚴重缺乏對于基本問題的共識；規范標準的缺失既是因，有是果；學者、企業和應用部門應該勇于創新、敢于實踐，為制定行業規范提供經驗；政府主管部門、行業學會和組織，應該擔負起制定和宣傳推廣的責任。
七、北京交通信號控制系統未來展望
北京市公安局公安交通管理局高級工程師范永強在會上詳細介紹了北京交通信號控制系統未來展望。
在頂層設計的規范化、標準化、智能化領域，目前完成《北京市道路交通信號控制系統建設指導原則（試行）》、修訂北京市地方標準《道路智能化交通管理設施設置要求》和加強對道路交通工程初設方案的審核“四同步”
對于信號燈缺失、老舊問題，重新啟動了2012年市發改委批復立項的“1700處智能交通綜合信號控制系統”項目，同時針對山區遠郊實際情況建設警示閃光信號燈，提升遠郊道路交通安全性，完成全市有建設需求的路口信號燈覆蓋率達到100％的目標。
與此同時，按照《新一代智慧交通管理科技發展規劃綱要》工作部署和“新三年規劃”科技工程建設任務要求，研究制定交通信號系統整體改造方案，由里到外、分批分次，解決設備老舊、機型雜亂的情況，完成全市交通信號燈實現統一管理、屬地負責的管理模式。
未來規劃在總體科技規劃下搭建系統、打通城市大動脈和科技武裝隊伍，全面提升交通信號控制系統智能化、規范化和安全性。
八、科力威師（KeliVS）信號控制系統技術與應用
目前，交通擁堵已成為中國城市普遍面臨的問題，交通信號控制效率提升是緩解城市交通擁堵的重要手段。
展開 一體化高速信號處理微系統
ZXB-27DR-42C一體化高速信號處理微系統，采用Xilinx RFSoCZU27DR，可以訪問大型FPGA 門密度，2 路ADC / DAC 端口，4G DDR4 內存，適用于各種不同的可編程應用，帶有ZU27DR FPGA 的ZXB-RFSOC-2T2R 由 2 路 12 位，采樣率4.0GSPS ADC 和 2 路14 位，采樣率6.554 GSPS DAC 端口提供支持。
一體化高速信號處理微系統、存儲板 ZXB-27DR-42C
ZXB-27DR-42C一體化高速信號處理微系統，采用Xilinx RFSoCZU27DR，可以訪問大型FPGA 門密度，2 路ADC / DAC 端口，4G DDR4 內存，適用于各種不同的可編程應用，帶有ZU27DR FPGA 的ZXB-RFSOC-2T2R 由 2 路 12 位，采樣率4.0GSPS ADC 和 2 路14 位，采樣率6.554 GSPS DAC 端口提供支持。
邀請函 | 新安全標準下Ansys軌道信號系統的模型化開發研討會
隨著全球軌道交通系統智能化與自動化水平的持續提升，嵌入式軟件已成為保障行車安全與系統可靠性的關鍵核心。EN50128 與全新發布的 EN50716 標準，共同構成了軌道交通嵌入式軟件開發的重要合規體系；與此同時，基于模型的開發與驗證方法正逐步成為行業主流實踐。
6月16日，Ansys（現為新思科技旗下公司）將在北京舉辦「新安全標準下Ansys軌道信號系統的模型化開發研討會」，邀請國內外軌道交通領域專家，圍繞軌道交通行業的發展趨勢，分享面向軌道交通客戶的基于模型的嵌入式軟件開發與驗證解決方案，并對新發布的 EN50716 標準進行深入解讀，系統剖析其與 EN50128 標準的主要差異，助力客戶更好地應對標準演進與軟件安全挑戰。
會議日程
時間：2026年6月16日（周二），9:00-16:30
地點：北京
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點播推薦：新一代嵌入式軟件解決方案 - Ansys Scade One
活動介紹了新一代嵌入式軟件解決方案Ansys Scade One及其應用。觀看點播內容
展開 從PLC升級到DCS|控制系統遷移中對于信號的考慮
對于控制系統遷移來說，在安裝和啟動的準備過程中，有各種各樣的技術細節需要分析和解決。除了軟件配置和開發，將軟件連接到流程時也需要考慮很多信號細節問題。
在高級別上，特別是在項目界定范圍的早期階段，基于通用類型的輸入/輸出（I/O）數量來分析控制系統遷移是有用并且合適的，這些I/O包括模擬量輸入（AI）、數字量輸入（DI）、模擬量輸出（AO）、數字量輸出（DO）、以及軟標簽。在界定范圍的早期階段之后，以及在最后敲定預算和詳細設計開始之前，項目團隊應該考慮可能影響項目成本和進度的信號細節。
新舊系統的兼容
在遷移項目的過程中，有許多信號的細節需要考慮。如果項目是基于保留現有現場儀表的前提，這一點就尤為重要。
控制系統可能需要混合使用單端型和隔離型DO模塊，以便與現有的現場信號相兼容，這些現場信號包括簡單的電磁閥和啟動/停止信號，它們之間是直接通過電纜連接的，并且由現有的電子控制回路變壓器來供電的。控制系統也可以要求混合使用單端型、差分、支持HART功能以及隔離的AI模塊，以兼容現有的通過回路供電的變送器、自供電變送器、HART變送器以及已知的接地回路問題。
新的控制系統可能會要求幾種不同的DI及DO模塊類型與現有的24 V dc和120V ac離散信號相兼容，除非項目設計并安裝中介繼電器。上面提及的I/O模塊的變化會帶來I/O密度（每個模塊的通道數）的顯著變化，對于已定的I/O數量，這會進一步影響所需要的實體盤柜的空間以及I/O機架的基礎結構。
為了使得現有的現場信號與新系統上提供的I/O模塊兼容，或者避免僅僅為數量很小的獨特的現場信號而采購不同類型的I/O模塊，可能會需要信號隔離器或調節器。新的控制系統中DI的輸入阻抗可能比現有系統中的高，這會讓這些DI面對長距離電纜上產生的感應電壓比現有控制系統中的DI更脆弱。
展開 MATLAB信號與系統——基本信號運算
信號基本運算是乘法、加法、尺度、反轉、平移、微分、積分，實現方法有數值法和符號法。
數字信號處理 第一章 離散時間信號和系統（1）
信號如何分類？
確定性信號和隨機信號、連續信號和離散信號、能量信號和功率信號。重點看連續信號和離散信號！！！
如果信號的自變量和函數值都取連續值，則稱這種信號為模擬信號或者時域連續信號，例如語音信號、溫度信號等。
如果自變量取離散值，而函數值取連續值，則稱這種信號為時域離散信號，這種信號通常來源于對模擬信號的采樣。
如果信號的自變量和函數值均為離散值，則稱為數字信號。計算機或數字信號處理芯片的位數是有限的，用它們分析與處理信號，信號的函數值必須用有限位二進制表示，這樣的信號取值不再是連續的，而是離散值，這種用有限位二進制編碼表示的時域離散信號就是數字信號，數字信號就是幅度量化了的時域離散信號。
講了這么多，
同學們有沒有離散的概念呢？
原來圖像也是數字信號啊！
對的，就是一個二維數組。
matlab中很多操作圖像的函數。
例子如下：
fig_tif = imread('***.tif'); %輸入圖像J1_tif = mirror(fig_tif ,1);%原圖像的水平鏡像J2_tif = mirror(fig_tif ,2);%原圖像的垂直鏡像
J3_tif = mirror(fig_tif ,3);%原圖像的水平垂直鏡像
注意：mirror函數針對的是低級版本的MATLAB，目前高級版本的MATLAB已經不支持mirror函數了.如果你用了mirror函數后，命令行窗口出現各種報錯，說明你的版本太高了。此時需要使用flipdim函數，參數設置跟mirror函數一樣。我當年學的是mirror函數，說明我老了。
來源：matlab仿真工匠
展開 數字信號處理 第一章 離散時間信號和系統（2）
也指把模擬信號轉成數字信號的過程。在數字圖像處理領域中，定義為圖像空間坐標的數字化操作。
每秒鐘的采樣樣本數叫做采樣頻率。采樣是將時間上、幅值上都連續的模擬信號，在采樣脈沖的作用，轉換成時間上離散（時間上有固定間隔）、但幅值上仍連續的離散模擬信號。所以采樣又稱為信號的離散化過程。
在數字信號處理領域中，采樣定理是連續時間信號（通常稱為“模擬信號”）和離散時間信號（通常稱為“數字信號”）之間的基本橋梁。該定理說明采樣頻率與信號頻譜之間的關系，是連續信號離散化的基本依據。 它為采樣率建立了一個足夠的條件，該采樣率允許離散采樣序列從有限帶寬的連續時間信號中捕獲所有信息。后面我們會重點講解這個采樣定理。
來源：matlab仿真工匠
展開 數字信號處理 第一章 離散時間信號和系統（4）
那什么是線性時不變系統呢？
做題目來檢驗自己吧！
如何判斷系統是否具有線性時不變特點呢？
首先是判斷是否是線性？線性主要包括齊次性和疊加性。判斷方法是，系統若滿足對任意激勵信號：先線性運算，后經過系統=先經過系統后經過線性運算的結果。則為線性系統。然后判斷是否具有移不變特性？從輸入輸出關系上看，判斷方法是，系統若滿足對任意激勵信號：先時域移動、后經過系統的結果=先經過系統、在時域移動的結果，則系統是時不變系統，否則為時變系統。
來源： matlab仿真工匠
展開 數字信號處理 第一章 離散時間信號和系統（3）
抽取可以在傳輸的過程中減少傳輸的數據量，接收端進行恢復時進行插值，將信號恢復成原始抽樣率的信號。在數字信號處理中只需要改變數字采樣率，一般是先進行插值再進行抽取，以免造成頻率混疊，同時在抽取的前先進行預濾波，在插值后進行以個去鏡像濾波。
信號進行抽取時，原始信號的頻譜被周期拓展，如果原始信號最高頻率大于抽取之后采樣率的一半就會發生混疊（如果是復信號，則信號最高頻率大于抽取之后采樣率就會發生混疊）。若抽取率為D的話，則輸出的信號頻率將變為原來頻率的D倍，將信號的抽樣頻率減小D倍每D個抽樣中取一個，D為整數，稱為抽樣因子。
Matlab中進行抽取和插值的函數是什么呢？
downsample(x,d);
x為信號，D為抽取因子；
interp(x,i);
x為信號，i為插值因子；
后面章節會詳細講解！
來源： matlab仿真工匠
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