我国铁路干线普遍采用了ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞系统,移频信号参数的高精度检测对保证列车的行车安全具有重要意义。随着我国铁路的提速,基于传统检测方法建立的移频信号检测系统面临着极大的考验。本文在分析移频信号的频谱特性的基础上,提出了一种基于单芯片的ZPW-2000A型铁路移频信号检测的解决方案。针对移频信号的能量集中在载频附近的特点,提出采用欠采样技术降低信号的采样频率,利用Zoom-FFT算法进行信号的局部放大,以提高信号的低频频率检测分辨率。利用汉宁窗离散频谱的能量重心无穷逼近坐标原点的特性,提出用能量重心校正法提高铁路移频信号上下边频的检测精度。最后在基于ARM最新的Cortex-M3架构的处理器STM32F103RET6上实现了上述算法,首次在单芯片处理器上实现了铁路移频信号的主副频信号分离、低频检测和上下边频检测。测试结果表明本系统能有效地提高铁路移频信号检测的准确度,具有高集成度和高可靠性。