ZPW2000 轨道电路是轨道交通信号系统教学的核心部分，传统教学采用行业产品有着成本高、易损坏等问题，学校不敢用于教学实践，极大影响教学效果。本教学平台低成本完全实现真实的产品信号与功能同时，在教学环境下任意误操作不会损坏设备。在行业内尚无其他同类产品。本产品开发的的主要技术难点在于设备外部接口既有24V直流大功率电源，又有170V交流功率信号，在保证正常输出的同时，还要保证高压大功率的错误连接不会导致其他信号线路的永久性故障。同时其高精度的移频信号产生和解调对数字信号处理算法的优化要求也很高。
发送器产生 1700、2000、2300、2600Hz 4个频点，上行-1.3Hz 下行 + 1.4Hz 一共8个频点载波信号，采用调频调制频偏 ±11Hz，基带信号为 10.3Hz至29Hz步进1.1Hz的18个频点。输出电压 30V-170V 可调，最大功率 70W。
衰耗盘将轨道上接收到的信号衰减到 200mV-3V 之间输出到接收器。
接收器可将四路输入信号中的 3种载波 18个频点的基带信号分辨出来对选定的信号状态做出判断。
我负责发送器、接收器的电路设计、嵌入式软件设计。指导衰耗盘的硬件设计。
对标行业产品是20年前的技术，实现教学产品时全部换成最新技术实现。
1、 AB 类变压器式的推挽 170V 输出功放替换为 D 类攻防。
2、DSP + FPGA 实现的数字信号合成电路仅用一个 ARM 芯片实现
3、多颗 DSP 实现的信号解调仅用一个 ARM 实现，判断速度还提高了10倍。
硬件实现难点主要在发送端，设备的工作电压只有 24V，要输出70W 170V 左右的低频信号，市场上没有现成的解决方案。从放大器到变压器都要单独计算分析选型，变压器还需要定制。
嵌入式软件的难点在接收端，载波要分辨频率相差 2.7Hz 的信号，基带要分辨 1.1Hz 频差信号。传统的方式采用快速傅里叶变换要至少 2000 点以上，一个设备还要处理4路，载波和基带还要单独解析，使用单个 200M 主频的 ARM 完全无法承受。针对设备的频率特点用 Goertzel 算法优化实现了单个 STM32F4 处理器精确解析处理 4 路信号。
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