[发明专利]一种基于通道复用的铁路25Hz相敏轨道信号检测方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于通道复用的铁路25Hz相敏轨道信号检测方法及系统，该方法在实现无车经过时获取可靠准确的铁路25Hz相敏轨道信号的同时，还依据局部电压信号和轨道电压信号的当前波形，分别加入10ms汉宁窗，进行滑动短时傅里叶变换，得到局部电压信号和轨道电压信号实时频率和实时相位，从而实现有车经过时也能获取25Hz相敏轨道信号的实时频率和实时相位，该系统包括信号获取器、预算频率估算器、实际频率计算器、相位计算器、相位差计算器、过车计算器。

技术领域

本发明涉及一种检测方法及系统，具体涉及一种基于通道复用的铁路25Hz相敏轨道信号检测方法及系统。

背景技术

当今，25Hz相敏轨道电路作为当今铁路信号自动控制的基础设备,是保障铁路行车安全的关键信号设备之一。通常需要对25Hz相敏轨道电路的相敏特性进行检测，以排除轨道异常情况。

在现有的对铁路25Hz相敏轨道信号检测的方法中，需要从含大量干扰的轨道信号中，提取出有效的25Hz相敏信号,从25Hz相敏轨道信号中快速准确地计算出局部电压和轨道电压的频率及相位差。目前所采用的一种相敏轨道信号检测方法是基于准同步相位差的相敏轨道电路信号检测技术，该技术利用准同步相位差迭代法由预测频率得到实际频率，利用实际频率得到相位。这样的检测技术虽然能提供较为可靠准确的实际频率、实时相位、相位差。但当相敏轨道有车经过时，轨道电压及局部电压幅值均突变，此时准同步相位差法失效，则现有的相敏轨道信号检测技术不适用于相敏轨道有车经过的情况。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有的相敏轨道信号检测技术不适用于相敏轨道有车经过时，轨道电压及局部电压幅值均突变的情况，目的在于提供一种基于通道复用的铁路25Hz相敏轨道信号检测方法及系统，解决上述问题。

本发明在一种相敏轨道检测方法及系统的基础上，还引入了当相敏轨道有车经过时的情况，在实现了利用基于准同步相位差的相敏轨道电路信号检测技术检测无车经过时相敏轨道信号的同时，还实现了利用以预测频率为中心频率做滑动短时傅里叶变换获取信号实时频率和实时相位，避免了因为采样精度引起的误差，可靠性高，具有时效性。

本发明通过下述技术方案实现：

一种基于通道复用的铁路25Hz相敏轨道信号检测方法，其特征在于，具体步骤包括：

S1、获取25Hz相敏轨道电路当前有无车经过的信息；

S2、获取25Hz相敏轨道信号，所述25Hz相敏轨道信号包括局部电压信号和轨道电压信号；

S3、利用所述局部电压信号和轨道电压信号的N个周期信号波形，分别估算得到所述局部电压信号和轨道电压信号的预测频率；

S4、当所述25Hz相敏轨道电路未有车经过时，首先利用预测频率,采用准同步相位差迭代法，分别逐次迭代得到所述局部电压信号和轨道电压信号的实际频率，然后依据实际频率,分别对所述局部电压信号和轨道电压信号进行傅里叶变换，得到实时相位；

S5、当所述25Hz相敏轨道电路有车经过时，依据局部电压信号和轨道电压信号的当前波形，分别加入10ms汉宁窗；

S6、依据加入10ms汉宁窗后的局部电压信号和轨道电压信号，进行滑动短时傅里叶变换，得到局部电压信号和轨道电压信号实时频率和实时相位；

S7、利用得到两个实时相位，计算得到局部电压信号和轨道电压信号之前的相位差。

优选的，所述S1为根据轨道开关量来判断所述25Hz相敏轨道是否有车经过，所述轨道开关量依据继电器的高低电平获得。

优选的，所述S2在获取局部电压信号和轨道电压信号后，利用数字滤波器分别对所述局部电压信号和轨道电压信号进行滤波，滤除干扰信号。

优选的，所述S5中的汉宁窗是余弦平方函数，又称为升余弦函数。