[发明专利]一种轨道电路数字信号分析的方法、设备和系统

说明书

技术领域

本发明涉及数字信号分析，尤其涉及一种对轨道电路的数字信号进行分析的方法、设备和系统。

背景技术

目前我国铁路运输所采用的信号制式不统一，主要有AC计数，FSK，UM-71(ZPW2000)这三种制式。由于这三种制式所处的载波频带不同，每种信号制式所对应的处理算法和列车超速防护(简称ATP)系统的设备也不一样，而列车超速防护系统设备是我国高速铁路建设以及地铁和城市轻轨交通所必需的安全设备，为了使列车能在各种制式下都安全运行，目前我国铁路上采用的是人工切换的方式来管理，即对于不同制式的信号需要人工进行设备切换处理，如图1。这种方式比较落后，不利于列车提速。另外，由于列车的提速，硬件延迟必须足够小，避免由于延迟而可能造成的列车事故。

发明内容

本发明提供了一种轨道电路数字信号分析的方法、设备和系统，以使列车在各种制式下都能安全运行，且无须人工干预。

一种轨道电路数字信号分析方法，包括步骤：

接收铁轨上发送的信号；

对信号进行滤波处理；

识别信号的制式并输出识别结果；

将信号转换为数字信号；

根据识别结果选取相应的方法处理该数字信号并输出处理结果。

本发明还提出了一种轨道电路数字信号分析设备，包括：

数据采集模块，用于接收铁轨上发送的信号并传送至滤波装置；

前端处理模块，对信号进行前端处理，将前端处理后的信号输出至制式识别模块和A/D转换模块；

制式识别模块，用于识别信号的制式，将识别结果输出至处理器模块；

A/D转换模块，用于将信号转换为数字信号，并输入至处理器模块；

处理器模块，用于根据识别结果选取相应的方法处理该数字信号并输出处理结果。

本发明还提出了一种轨道电路数字信号分析系统，包括

多个所述的轨道电路数字信号分析设备，和

判决装置，用于接收多个轨道电路数字信号分析设备所输出的处理结果，在处理结果之间进行比较，进行控制输出。

通过本发明的方案，可以自适应地确定输入信号的制式，在三种主要制式(AC计数、FSK、UM-71(ZPW2000))中切换采用相应的处理方法，对轨道电路的信号进行分析以控制列车安全运行，并通过使用冗余结构和判决装置进一步提高了系统的安全性。

附图说明

图1为现有技术的示意图；

图2为根据本发明的轨道电路数字信号分析设备一种实施方式的示意图；

图3为根据本发明的DSP的处理流程图；

图4为根据本发明的轨道电路数字信号分析设备另一种实施方式的示意图；

图5为根据本发明的轨道电路数字信号分析设备一种具体实施方式的结构图；

图6为根据本发明的轨道电路数字信号分析系统的具体实施方式示意图；

图7为采用冗余设计的判决装置示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施实例进行详细说明。

图2示出了基于硬件实现的轨道电路数字信号分析设备的结构和工作流程。轨道电路数字信号分析设备的工作流程，采用中断处理机制，DSP设定信号制式识别和接收A/D数据两个外部中断，且信号制式识别中断优先级高于接收A/D数据中断。由数据采集模块(201)接收铁轨上发送的信号，前端处理模块(202)对信号进行变压、隔离、衰减、滤波等处理，由制式识别模块(203)识别信号的制式，由A/D转换模块(204)将信号转换为数字信号，处理器模块(205)根据识别结果选取相应的方法对信号进行数字滤波、解调等处理并输出处理结果，由指示灯电路(206)显示。在该方案中是基于硬件识别实现制式识别模块，硬件识别是通过前端硬件设定阀值、逻辑判定信号制式，并产生相应中断信号给DSP。图3示出了DSP的处理流程，芯片中带有McBSP(多通道带缓冲能力的串行口)和DMA(直接内存存取)控制器：首先，DSP进入信号制式识别中断，识别信号制式。其次，DSP进入接收A/D数据中断，由McBSP同步接收A/D输出的数据。再次，DSP通过DMA控制器将McBSP数据接收缓冲区中的数据搬移到DSP内部存储缓冲区，由CPU做信号处理，包括数字滤波、解调、控制信号输出等。最后，DSP退出中断，进入下一轮的数据采集和处理。