第1042章 铁轨传信可行性测试与参数优化（2 / 2）

机械振动干扰测试：模拟列车经过（震动频率 10-20hz）、发电机运行（震动频率 20-30hz）等机械干扰：干扰信号频率低于指令信号（50-100hz），通过低通滤波可有效抑制，正确接收率从 95% 降至 92%，影响可控。

人为敲击干扰测试：模拟无关人员随机敲击铁轨（无规律波形）：指令信号为 “规律脉冲”，干扰为 “杂乱波形”，解码器通过 “规律性识别算法” 可准确区分，误判率仅 1%，抗人为干扰能力可靠。

多信号叠加测试：在同一铁轨上同时传输 2 组不同指令（模拟多节点传信）：通过 “频率区分”（一组 50-70hz、一组 70-100hz），解码器可分别接收，无信号混淆，证明多指令并行传输可行。

接触不良干扰测试：故意将拾震器吸附不牢（拉力 2kg，正常 5kg）：信号出现间歇性中断，解码器立即触发 “重传提醒”，重新固定后恢复正常，具备干扰自检测能力。

复合干扰测试：同时施加 “机械振动 + 雨雪 + 人为敲击” 复合干扰：正确接收率降至 85%，通过调整编码频率（避开干扰频率）、增强信号振幅后，回升至 92%，验证复杂干扰下的应急应对能力。

七、核心参数优化迭代：传输性能的精准提升

【场景重现：实验室参数调试台，张工转动发生器的频率调节旋钮，将频率从 50hz 逐步调整至 80hz，每调整 5hz 记录一次衰减率；李工同步优化解码器的滤波阈值，示波器上的波形越来越清晰，正确接收率从 90% 提升至 98%。】

频率参数优化：测试 50-100hz 区间内不同频率的传输效果：70hz 频率在 1k 内衰减率最低（18%），正确接收率最高（99%），确定 “70hz 为最优传输频率”，替代初始的 50hz 参数。

振幅参数调整：将振幅从 0.1-1 细化为 0.2-0.6（步长 0.1）测试：0.4 振幅时，信号辨识度与设备功耗平衡最优（既保证接收率，又避免功耗过高），定为标准振幅参数。

敲击时长优化：测试 0.3-1 秒的敲击时长：0.5 秒时长时，波形完整性与传输效率最佳（单指令传输时间从 10 秒缩短至 8 秒），避免因时长过短导致波形不完整、过长影响效率。

放大器增益匹配：根据传输距离优化增益：1k 内增益 100 倍、1-1.5k 增益 120 倍、1.5-2k 增益 150 倍，形成 “距离 - 增益” 对应表，避免增益过高导致信号失真、过低导致无法识别。

滤波参数细化：将带通滤波器中心频率从 50-100hz 调整为 60-80hz（聚焦最优频率区间），带宽从 50hz 缩窄至 20hz，干扰抑制率从 90% 提升至 95%，进一步降低误码率。

八、操作流程标准化优化：实战实用性的提升

【历史影像：技术员正在录制《操作规范演示片》（16 胶片），画面中张工演示 “拾震器固定 - 发生器参数设置 - 指令传输” 的标准动作，旁边的字幕标注 “拾震器与铁轨贴合度需≥90%”；胶片旁放着《标准化操作手册》草稿，画满操作示意图。】

设备架设标准化：明确 “三步架设法”：第一步清洁铁轨表面（去除锈迹、杂物），第二步磁吸固定拾震器（确保贴合无间隙），第三步校准发生器敲击位置（正对铁轨顶面中心），架设时间从 10 分钟缩短至 5 分钟。

参数设置简化：编制 “距离 - 参数” 速查表，标注 “1k：70hz+0.4+100 倍增益”“1.5k：70hz+0.5+120 倍增益” 等常用组合，避免现场反复调试，参数设置时间从 5 分钟缩短至 2 分钟。

指令传输流程规范：制定 “确认 - 传输 - 反馈” 三步流程：传输前双方确认密钥编号，传输中观察示波器波形同步性，传输后等待解码反馈，确保 “指令发出即确认接收”，避免漏传。

故障快速排查：梳理 8 类常见故障（如无波形、误码高），编制 “故障排查流程图”，采用 “先检查连接 - 再调整参数 - 最后更换设备” 的排查逻辑，故障处理时间从 15 分钟缩短至 8 分钟。

协同操作训练：设计 “双人协同” 操作模式（1 人操作发生器、1 人操作解码器），明确 “口令呼应”（如 “准备传输 - 收到 - 开始”），避免操作混乱，协同传输效率提升 30%。

九、多节点组网可行性测试：扩展应用的潜力探索

【画面：3k 铁轨组网测试现场，A、b、c 三个节点依次布置（间距 1k），A 节点发送指令至 b 节点，b 节点转发至 c 节点；李工在 b 节点操作 “中继转发模块”，示波器显示指令经过放大后重新传输，c 节点解码器准确接收。历史录音：“中继转发成功 —— 这样就能覆盖更长距离了！”】

双节点中继测试：在 2k 铁轨中间设置中继节点（1k 处），A 节点发送指令至中继节点，中继放大后转发至 b 节点（2k 处）：总正确接收率 92%，较无中继（75%）提升 17%，证明中继可延伸传输距离。

三节点组网测试：A→b→c 三节点组网（每段 1k），实现 2k 跨节点传信：指令从 A 到 c 总耗时 2 秒，正确接收率 90%，无信号累积衰减（每段衰减均控制在 20% 以内），组网传输稳定。

指令优先级测试：在组网中同时传输 “求救”（高优先级）和 “状态报告”（低优先级）指令：解码器优先接收高优先级指令，延迟≤0.5 秒，低优先级指令排队传输，确保应急指令优先传递。

节点切换测试：模拟 b 节点故障，测试 A 节点自动切换至 “A→c 直达传输”（2k）：切换响应时间 3 秒，接收率 85%，证明组网具备一定容错能力，单点故障不影响整体通信。

组网容量测试：测试同时传输 3 组不同指令（分别对应 3 个目标节点）：通过 “频率 + 时间分片” 区分，解码器可准确识别对应指令，无混淆，组网容量满足小型应急指挥需求。

十、测试成果总结与应用规划：从验证到落地的衔接

【画面：1974 年 12 月测试总结会现场，墙上悬挂着 “铁轨传信可行性测试成果图”，标注 “最优参数”“有效距离”“适用场景”；团队成员正在讨论《应用推广规划》，确定先在矿山、边防开展试点。档案资料：《铁轨传信可行性测试总报告》签字页，研发、部队、测试三方代表均签字确认。】

可行性结论明确：通过 3 个月、500 组测试数据验证，铁轨传信技术在 1.5k 内（无中继）正确接收率≥90%，2k 内（有中继）≥92%，适应温湿度、雨雪、电磁等多数野外环境，具备实战应用可行性。

核心参数固化：确定 “最优传输组合”：频率 70hz、振幅 0.4、敲击时长 0.5 秒，放大器增益按距离匹配（100-120-150 倍），滤波频率 60-80hz，为设备定型提供标准参数。

应用场景明确：优先规划三大应用场景：矿山应急（矿井铁轨传信，距离 500-1000）、边防哨所（边境铁轨备用通信，距离 1000-1500）、地震救灾（利用废墟铁轨 \/ 钢筋临时传信，距离 300-800）。

设备改进方向：基于测试发现的短板，提出三项改进：开发 “自动频率校准” 功能（替代手动调节）、增强发生器防水性能（适应暴雨环境）、简化解码器操作面板（降低学习门槛）。

试点实施计划：制定 1975 年试点计划：第一季度完成改进型设备试制，第二季度在东北某矿山开展井下试点，第三季度在西北边防哨所开展野外试点，收集实战反馈后批量推广。

历史补充与证据

测试规范依据：1974 年《军用铁轨传信技术测试规范》（内部编号 74-028），明确测试指标、流程、评估标准，现存于电子工业部第十研究所档案库；

数据档案佐证：1974 年《铁轨传信可行性测试原始数据汇编》收录 500 组测试记录，含波形照片、参数调整记录、故障分析报告，数据可追溯；

设备参数标准：1974 年《铁轨传信设备参数标准（试行版）》，固化 70hz 频率、0.4 振幅等核心参数，为后续设备生产提供依据；

试点批复文件：1975 年《矿山铁轨传信试点批复》（煤炭部〔75〕煤科字第 012 号），同意在东北某矿开展试点，验证测试成果的实战价值。