近十年来,我国自主研制的ZPW-2000型无绝缘自动闭塞设备已经全面投入使用,ZPW-2000型信号已成为在用轨道信号的主要制式,其与JT1-CZ2000车载系统共同为我国铁路信号的安全稳定做出了极大的贡献。伴随着JT1-CZ2000型机车信号车载系统中广泛使用的TMS320VC33系列DSP芯片的逐渐退出市场,选取一款新型的DSP芯片来研发出更加快速、安全、稳定的机车信号车载系统就显得尤为重要。当今高速发展的DSP应用技术为新一代机车车载设备研发提供了极为先进的条件,信息存储技术的提高也为机车信号记录提供了极为有利的条件。在充分考查了DSP芯片的处理速度和数据传输效率等一些重要的技术指标后,本文提出并实现了一个基于TI公司OMAP系列双核浮点处理器的车载系统方案。本文以TI公司的双核处理器OMAP-L138为核心,设计了一款新型的实时高速轨道信号处理系统。在物理结构上,该系统由两块板卡构成,通过DIMM链接器实现扩展板与核心板的连接。其中核心板由OMAP-L138的最小系统构成,扩展板上则集成了所有的功能外设,这种板卡式的设计提高了系统的灵活性和扩展性。在硬件设计上,利用OMAP-L138的外扩存储器接口(EMIFA)作为外设扩展通道,主要实现了DDS、A/D、D/A等功能电路的并行扩展。此外,通过OMAP-L138自带的各种专用接口,系统还扩展了LCD、Audio、SD卡、USB、EMac、SATA等外设电路。在该双核车载系统的硬件设计完成后,针对OMAP-L138处理器的特点以及ZPW-2000型轨道信号的性质,本文设计并实现了六个具有创新性的综合实验,包括中断的设置、ZPW-2000型轨道信号的发送与采集、FIR滤波、FFT运算、ZPW-2000型轨道信号的解调和脱机运行。本文对每一个综合实验都进行了详细的分析,给出了软件的具体执行流程图,对实验现象进行分析,对实验中出现的问题和软件编写的注意事项都进行了详细的描述。OMAP-L138双核轨道信号处理平台结构简单、接口丰富、性能稳定,作为理想的嵌入式应用系统,它不仅可以在轨道信号处理中发挥作用,同时,它也在工业领域和教学领域存在着许多有价值的潜在应用。