Приемное устройство автоматической локомотивной сигнализации

ПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЛОКОМОТИВНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ
Нолезная модель относится к железнодорожной автоматике и может быть использована в устройствах автоматической локомотивной сигнализации.
Известно приемное устройство автоматической локомотивной сигнализации, содержащее установленные на локомотиве связанные с рельсами индуктивные катушки, блоки выравнивания принятых сигналов, блок определения рассогласования принятых сигналов, исполнительный блок, фактически являющийся сумматором, а также аналого-цифровые преобразователи. 1
Недостатком данного устройства является низкая помехоустойчивость из-за того, что выравнивание сигналов производится после предварительной фильтрации полосовыми фильтрами, которые подавляют энергию помех вне рабочего диапазона частот полезного сигнала, на основании сравнения энергий помех на выходах заградительных фильтров, то есть вне рабочего диапазона частот, и тем, что при сравнении энергий помех в них присутствуют из-за некачественной фильтрации на выходе передатчиков продукты модуляции полезного сигнала, которые искажают процесс сравнения энергий помех в блоке определения рассогласования принятых сигналов.
Известно также приемное устройство автоматической локомотивной сигнализации, содержащее установленные на локомотиве связанные с рельсами индуктивные катушки, блоки выравнивания принятых сигналов, блок определения рассогласования принятых сигналов, а также два пороговых элемента и решающее устройство. 2
,МПК в 61 L 25/06
Недостатком этого устройства является низкая помехоустойчивость к влиянию помех с частотами, попадающими в рабочий диапазон частот полезного сигнала.
Техническим результатом, на достижение которого направлено создание полезной модели, является повышение помехоустойчивости устройства.
Поставленный технический результат достигается тем, что в приемное устройство автоматической локомотивной сигнализации, содержащее установленные на локомотиве связанные с рельсами индуктивные катушки, аналого-цифровой преобразователь, полосовой фильтр, решающее устройство - в него введены цифровой нерекурсивный щирокополосный фильтр, управляемый двусторонний симметричный амплитудный ограничитель, децимирующее устройство, два буфера, блок определения минимума, блок определения максимума, два интерполирующих устройства и вычитающее устройство, причем выход аналого-цифрового преобразователя соединен с входом цифрового нерекурсивного широкополосного фильтра, выход которого соединен с первым входом управляемого амплитудного ограничителя, а выход амплитудного ограничителя соединен с входом цифрового нерекурсивного полосового фильтра, выход которого соединен с входом линейного амплитудного детектора, выход детектора соединен с первым входом вычитающего устройства и с входом децимирующего устройства, выход которого связан с входами первого и второго буферов, вьжоды буферов соединены с входами блока определения минимума и блока онределения максимума соответственно, вьжоды блока определения минимума и блока определения максимума связаны с входами первого и второго интерполирующих устройств соответственно, выход первого интерполирующего устройства соединен со вторым входом вычитающего устройства, а выход второго интерполирующего устройства соединен со вторым входом управляемого амплитудного ограничителя.
На чертеже представлена функциональная схема устройства.
Приемное устройство автоматической локомотивной сигнализации содержит установленные на локомотиве связанные с рельсами индуктивные катушки 1, подключенные к аналого-цифровому преобразователю 2, выход которого через цифровой нерекурсивный широкополосный фильтр 3 соединен с первым входом управляемого двустороннего симметричного амплитудного ограничителя 4, выход которого в свою очередь соединен с входом цифрового нерекурсивного полосового фильтра 5, выход полосового фильтра 5 связан с входом линейного амплитудного детектора 6, выход которого связан с входом децимирующего устройства 7, выход которого соединен с входами буферов 8 и 9, выходы буферов 8 и 9 связаны с входами блока определения минимума 10 и блока определения максимума
11соответственно, выходы которых связаны соответственно с входами интерполируюш;их устройств 12 и 13, выход интерполируюш;его устройства
12соединен со вторым входом вьиитающего устройства 14, первый вход которого соединен с выходом аплитудного детектора 6, а выход в свою очередь соединен с входом решаюш;его устройства 15, а выход интерполирующего устройства 13 соединен со вторым входом управляемого двустороннего симметричного амплитудного ограничителя 4.
Устройство работает следуюш;им образом.
В индуктивных катушках 1 наводится э.д.с полезного сигнала и помех, действующих в индуктивно-рельсовой линии связи передачи информации на локомотив. Сигнал от индуктивных катушек 1 поступает на аналого-цифровой преобразователь 2, с выхода которого в оцифрованном виде подается на вход цифрового нерекурсивного широкополосного фильтра 3. С выхода широкополосного фильтра 3 сигнал, в котором подавлены низкочастотные и высокочастотные составляющие помехи, поступает на вход управляемого двустороннего симметричного амплитудного ограничителя 4, величина порога ограничения которого определяется в соответствии с сигналом, поступающим па его второй вход от иптерполирующего устройства 13. С выхода ограпичителя 4 ограниченпый по амплитуде сигнал поступает на вход пифрового нерекурсивного полосового фильтра 5, с выхода которого на вход линейного амплитудного детектора 6 поступает сигнал, в котором отсутствуют составляющие вне рабочего диапазопа частот полезпого сигнала. С выхода амплитудного детектора 6 выделенная им огибающая сигнала поступает на первый вход вьиитающего устройства 14 и вход децимирующего устройства 7. С выхода децимирующего устройства 7 огибающая сигнала со сниженной в восемь раз частотой дискретизации поступает на входы буферов 8 и 9 размером размером 256 и 320 ячеек соответственно. Первоначально содержимое всех ячеек буферов 8 и 9 равно нулю. На каждом такте огибающей сигнала происходит обновление данных в буферах 8 и 9 путем удаления отсчета из первой ячейки, сдвига оставшихся отсчетов на одну ячейку вниз и внесения в освободившуюся ячейку нового поступившего из децимирующего устройства 7 отсчета огибающей. В блоке определения минимума 10 на каждом такте огибающей сигнала в выборке, накопленной в буфере 8, определяется минимальное значение огибающей и подается на вход интерполирующего устройства 12. Аналогично в блоке определения максимума 11 определяется максимальное значение огибающей и подается на вход интерполирующего устройства 13. С выхода интерполирующего устройства 12 минимальные значения огибающей с увеличенной в восемь раз частотой дискретизации подаются на второй вход вычитающего устройства 14, где вычитаются из поступающей на первый вход от амплитудного детектора 6 огибающей сигнала. С выхода вычитающего устройства 14 откорректированная огибающая сигнала поступает на вход решающего устройства 15, принимающего решение и наличии или отсутствии полезного сигнала. 13. С выхода интерполируюшего устройства 13 максимальные значения огибающей с увеличенной в восемь раз частотой дискретизации подаются на второй вход
управляемого амплитудного ограничителя 4, в соответствии с которыми определяется величина его порога ограничения.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и наз но-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемой полезной модели, позволили установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными (идентичными) всем существенным признакам заявляемой полезной модели.
Определение из перечня аналогов прототипа позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому техническому результату отличительньж признаков в заявляемой полезной модели, изложенных в формуле полезной модели.
Заявляемое «Приемное устройство автоматической локомотивной сигнализации может быть успешно использовано в устройствах автоматической локомотивной сигнализации, что даст снижение энергозатрат на ведение поездов и повышение безопасности их движения.
Заявитель: проректор по научнЖЖаВ гЖХ  Е. М. Тарасов