铁路系统是国民经济的重要支柱。随着我国国民经济的增长,需要一个更快捷,更舒适的铁路系统。铁路轨道的几何状态决定着列车行驶的速度和平顺性。因此,在提高铁路建设技术指标要求的同时,对现有铁路日常维护的检测精度要求较之以往也是大幅提高。本课题来源于由江西日月明公司与南昌大学合作开发的基于光纤陀螺仪的第二代轨道检查仪项目。本文分为五章。第一章主要陈述了轨道相对不平顺及三种主要的不平顺参数。简单介绍了轨道检测的两种测量模式。概述了国内外轨道检测的研究现状。最后介绍了本文的主要研究内容。第二章首先分别介绍了轨道检查车、第一代和第二代轨道检查仪的测量原理并讨论了采用光纤陀螺仪的主要优点。其次,介绍了第二代轨道检查仪核心部件一测角系统的组成和设计。第三章,首先,介绍了小波变换的理论基础和小波阈值去噪原理。主要概述了多分辨率分析、Mallat算法和该算法初始系数的计算以及阈值滤波时小波系数的估计方法和阈值的选择。其次,讨论了光纤陀螺仪零点漂移对其测量瞬时角度的影响,并采用了FIR滤波器和小波阈值滤波两种方法对光纤陀螺仪输出信号进行处理;给出了在小波阈值滤波中如何选择小波分解层数和阈值的方法;通过实际数据的处理肯定了小波的优越性。最后,讨论了轨道缝隙对测量的影响;针对轨缝信号的特点本文结合小波变换和一种寻找局部最大值的方法对测量信号中包含的轨缝信号进行甄别和消除。第四章分析了由于第二代轨道检查仪机械结构所导致在测量轨距时产生误差的原因,并给出了消除方法。第五章概括本课题研究工作和所得主要结论,并对今后轨道检查仪的发展方向进行了展望。