УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИСТОЧНИКОВ РАДИОПОМЕХ

Полезная модель относится к технике электрической связи, конкретнее к радиосвязи и может быть использована для контроля мест источников радиопомех.
Известно устройство автоматической локомотивной сигнализации, содержащее установленные на локомотиве приемные элементы, входной полосовой фильтр, усилитель, дешифратор, блок выделения помехи, выполненный в виде последовательно соединенных режекторного фильтра, детектора и порогового элемента, измеритель скорости, блок определения координаты, блок регистрации сигналов, блок памяти, элемент И, первый и второй коммутаторы, аналогово-цифровой преобразователь.
(А.с. аСССР №11097904 МПК B 61 L 25/06. «Устройство автоматической локомотивной сигнализации», авторы Леушин В.Б. и др., опубл. 15.12.85, Би.№46).
Недостатком данного устройства является отсутствие возможности определения мест источников радиопомех.
Известно устройство для определения мест источников радиопомех, содержащее антенну, селективный радиоприемник, состоящий из преселектора, преобразователя частоты, усилителя промежуточной частоты, амплитудного демодулятора, частотного демодулятора, детектор среднего значения, детектор квазипикового значения, индикатор, блок управления, порт дистанционного управления. (Искатель радиопомех «П4-14» [http://www.bnti.ru/scripts/des.asp?itm=2137&tbl=01.01.12.]).
Антенна преобразует напряженность электромагнитного поля в напряжение, которое подается на вход преселектора. Преселектор формирует рабочий диапазон и осуществляет предварительное усиление
радиосигнала. Преобразователь частоты переносит спектр радиосигнала в диапазон промежуточной частоты. Усилитель промежуточной частоты осуществляет основное усиление сигнала и обеспечивает избирательность приемника по соседнему каналу. Амплитудный демодулятор и частотный демодулятор преобразуют модулированные колебания с промежуточной частоты в колебания звукового диапазона. Детектор среднего значения и детектор квазипикового значения позволяют измерять параметры радиопомех в соответствии с ГОСТ Р 51319-99. Порт дистанционного управления предназначен для управления режимами работы устройства и организации передачи результатов измерений в ЭВМ.
Недостатком данного устройства является отсутствие возможности фиксировать место источников радиопомех в каналах с приемопередатчиками на подвижных объектах.
Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.
Техническим результатом является регистрация мест нахождения источников радиопомех в каналах с приемопередатчиками на подвижных объектах и устранение влияния их на работу радиосвязи.
Технический результат достигается тем, что в устройство для определения мест источников радиопомех содержащее антенну, селективный радиоприемник, состоящий из преселектора, преобразователя частоты, усилителя промежуточной частоты, амплитудного демодулятора, частотного демодулятора, детектор среднего значения, детектор квазипикового значения, индикатор, блок управления, порт дистанционного управления, причем выход антенны соединен с первым входом преселектора, выход которого соединен с входом преобразователя частоты, выход которого соединен с входом усилителя промежуточной частоты, выход которого соединен с входом амплитудного демодулятора и входом частотного демодулятора, выход амплитудного демодулятора соединен с первым входом детектора среднего значения, с первым входом
детектора квазипикового значения, с первым входом индикатора и с первым входом порта дистанционного управления, выход частотного демодулятора соединен со вторым входом детектора среднего значения, со вторым входом детектора квазипикового значения, со вторым входом индикатора и со вторым входом порта дистанционного управления, выход детектора среднего значения соединен с третьим входом индикатора, с третьи входом порта дистанционного управления, выход детектора квазипикового значения соединен с четвертым входом индикатора, с четвертым входом порта дистанционного управления, первый выход блока управления соединен со вторым входом преселектора, второй его выход - с пятым входом индикатора, а его вход - с пятым выходом порта дистанционного управления, введены блок записи радиопомех, устройство управления, блок формирования метки, состоящий из блока выбора уровня и блока сравнения, датчик оборотов колеса, блок вычисления пройденного пути, таймер и дисплей, причем первый, второй, третий и четвертый выходы порта дистанционного управления соединены, соответственно, с первым, вторым, третьим и четвертым входами блока записи радиопомех, первый выход устройства управления соединен с пятым входом блока записи радиопомех, второй выход устройства управления соединен с пятым входом порта дистанционного управления, выход датчика оборотов колеса соединен с входом блока вычисления пройденного пути, выход которого соединен с шестым входом блока регистрации радиопомех и входом блока выбора уровня, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, выход которого соединен с седьмым входом блока регистрации радиопомех, второй и третий входы блока сравнения соединены соответственно с первым и четвертым выходами порта дистанционного управления, восьмой вход блока регистрации радиопомех соединен с выходом таймера, а выход блока регистрации радиопомех соединен с входом дисплея.
Введение блока записи радиопомех, устройства управления, блока формирования метки, состоящего из блока выбора уровня и блока сравнения, датчика оборотов колеса, блока вычисления пройденного пути, таймера и дисплея с их связями через порт дистанционного управления с преселектором селективного радиоприемника, амплитудным демодулятором, частотным демодулятором, детектором среднего значения, детектором квазипикового значения, индикатором, блоком управления обеспечивает определение места нахождения источников радиопомех способных нарушить нормальную работу радиосвязи на подвижной единице.
На фиг.1 представлено схема устройства для определения мест источников радиопомех.
Устройство для определения мест источников радиопомех содержит антенну 1, селективный радиоприемник 2, состоящий из преселектора 3 и преобразователя частоты 4, усилитель промежуточной частоты 5, амплитудный демодулятор 6, частотный демодулятор 7, детектор среднего значения 8, детектор квазипикового значения 9, индикатор 10, блок управления 11, порт дистанционного управления 12, блок записи радиопомех 13, устройство управления 14, блок формирования метки 15, состоящий из блока выбора уровня 16 и блока сравнения 17, датчик оборотов колеса 18, блок вычисления пройденного пути 19, таймер 20 и дисплей 21.
Устройство на примере подвижной единицы железнодорожного транспорта работает следующим образом.
Антенна 1 преобразует напряженность электромагнитного поля в напряжение, которое подается на вход преселектора 3 селективного радиоприемника 2, который формирует рабочий диапазон и осуществляет предварительное усиление радиосигнала. Радиосигнал с выхода преселектора 3 поступает на вход преобразователя частоты 4, который
осуществляет перенос спектра радиосигнала в диапазон промежуточной частоты. С выхода преобразователя частоты 4 сигнал поступает на вход усилителя промежуточной частоты 5, который осуществляет основное усиление сигнала и обеспечивает избирательность приемника по соседнему каналу. Амплитудный демодулятор 6 и частотный демодулятор 7 преобразуют модулированные колебания промежуточной частоты, поступающие с выхода усилителя промежуточной частоты 5, в колебания звукового диапазона. Детектор среднего значения 8 и детектор квазипикового значения 9 формируют параметры радиопомех в соответствии с ГОСТ Р 51319-99, поступающие с выходов амплитудного демодулятора 6 и частотного демодулятора 7. Индикатор 10 отображает величины параметров сигналов и радиопомех на выходах селективного радиоприемника 2 и детекторов среднего значения 8 и квазипикового значения 9 соответственно. Блок управления 11 позволяет оператору или автоматически управлять работой селективного радиоприемника 2 и индикатора 10, при этом выбираются режимы работы индикатора 10 и рабочие диапазоны частот посредством управления преселектором 3. Порт дистанционного управления 12 организует связь между амплитудным демодулятором 6, частотным демодулятором 7, детектором среднего значения 8, детектором квазипикового значения 9 и блоком записи сигналов 13. Блок записи сигналов 13 регистрирует параметры сигналов с выходов селективного радиоприемника 2, параметры радиопомех с выходов детектора среднего значения 8 и детектора квазипикового значения 9, метку наличия радиопомехи с выхода блока формирования метки 15, ординату подвижной единицы, которая формируется блоком вычисления пройденного пути 19 на основании количества оборотов колеса формируемых датчиком оборотов колеса 18 и текущее время с выхода таймера 20.
Принцип формирования метки выполняется следующим образом. В блоке выбора уровня 16 хранится информация о зависимости максимального уровня напряженности электромагнитного поля радиопомех при нормативном значении отношения сигнал/помеха от расстояния и условий распространения электромагнитных волн на местности, при котором обеспечивается устойчивый прием (фиг.2, график 2). В соответствии с поступающей информацией о месте расположения подвижной единицы с выхода блока вычисления пройденного пути 19 на вход блока выбора уровня 16, в блока выбора уровня 16 производится выбор максимального уровня напряженности электромагнитного поля радиопомех при нормативном значении отношения сигнал/помеха. С выхода блока выбора уровня 16 на первый вход блока сравнения 17 поступает максимальный уровень напряженности электромагнитного поля радиопомех при нормативном значении отношения сигнал/помеха в соответствии с местом расположения подвижной единицы. На второй и третий входы блока сравнения 17 с первого и четвертого выхода порта дистанционного управления 12 соответственно поступает величина текущего уровня напряженности электромагнитного поля радиопомех (фиг.2, график 3). В блоке сравнения 17 производится анализ соответствия текущего уровня напряженности электромагнитного поля радиопомех, поступающего через порт дистанционного управления 12 с выхода детекторов среднего значения 8 и квазипикового значения 9 и максимального уровня напряженности электромагнитного поля радиопомех при нормативном значении отношения сигнал/помеха, величина которого поступает на первый вход блока сравнения 17 с выхода блока выбора уровня 16. При превышении текущим уровнем напряженности электромагнитного поля радиопомех максимального уровня напряженности электромагнитного поля радиопомех при нормативном значении отношения сигнал/помеха, на выходе блока
сравнения 17 (выход блока формирования метки 15) появляется метка, которую регистрирует блок записи радиопомех 13. Одновременно блоком записи сигналов 13 регистрируется место источника помех, информация о котором поступает на шестой вход блока записи сигналов 13 с выхода блока вычисления пройденного расстояния 19.
Устройство управления 14 позволяет оператору или автоматически через порт дистанционного управления 12 посредством управления преселектором 3 через блок управления 11 выбирать рабочие диапазоны частот, управлять режимами работы индикатора 10 и блока записи радиопомех 13. Устройство управления 14 имеет клавиатуру, логическое устройство, которое автоматически формирует программу работы устройства для определения мест источников радиопомех на участках железных дорог. Дисплей 21 отображает результаты исследований, выполненных посредством устройства для определения мест источников радиопомех. Для этого он может отображать на своем экране текущий процесс на выходе селективного радиоприемника и метки, иллюстрирующие места источников радиопомех, где должно происходить нарушение радиосвязи. Информация об этом сохраняется в блоке записи радиопомех 13 и может быть отображена на экране дисплея 21 при необходимости в любое время.
В реальных условиях эксплуатации режим переговоров машинистов с дежурным по станции или с поездным диспетчером является случайным процессом, а места источников радиопомех на участке железной дороги постоянны. Учитывая это, нарушений в работе радиосвязи длительное время в этих местах может не обнаруживаться. Определить зоны, в которых нарушены условия устойчивой радиосвязи без специального оборудования затруднительно.
На фиг.2 представлены графики зависимости параметров электромагнитного поля радиосигнала и радиопомех в функции
местоположения подвижной единицы, где ось абсцисс иллюстрирует расстояние между стационарными поездными радиостанциями. График 1 представляет зависимость напряженности электромагнитного поля радиосигнала от расстояния до передатчика. Напряженность электромагнитного поля радиосигнала изменяется в зависимости от расстояния до передатчика и условий распространения электромагнитных волн на местности. График 2 представляет зависимость максимального уровня напряженности электромагнитного поля радиопомех при нормативном значении отношения сигнал/помеха от расстояния до передатчика и условий распространения электромагнитных волн на местности, при котором обеспечивается устойчивый прием. График 3 представляет зависимость напряженности электромагнитного поля радиопомех от места расположения источников радиопомех. Зона 4 показывает место на участке железной дороги, где уровень радиопомех приближается к критическому значению, но прием сигнала еще устойчивый. Зона 5 показывает место на участке железной дороги, где нарушены условия устойчивой радиосвязи: радиопомеха подавляет сигнал.
Железнодорожный транспорт является технологической системой, которая составной частью входит в ответственный технологический процесс. Учитывая это, отказ любой подсистемы железнодорожного транспорта, в частности поездной радиосвязи, может привести к тяжким последствиям.
Предполагаемая конструкция устройства для определения мест источников радиопомех позволяет установить местонахождение источников радиопомех способных нарушить нормальную работу радиосвязи на подвижной единице, обеспечить безопасность движения, сократить время поиска и устранения повреждений, повысить производительность труда при техническом обслуживании радиосвязи.