способ дешифрирования сигналов автоматической локомотивной сигнализации и устройство для его реализации

Формула изобретения

1. Способ приема и дешифрирования сигналов автоматической локомотивной сигнализации непрерывного действия, основанный на фиксации кодовых сигналов автоматической локомотивной сигнализации непрерывного действия при помощи приемника с подключенными к нему локомотивными катушками, различении их путем последовательного счета числа импульсов и пауз в кодовом цикле при помощи реле-счетчиков и определении кодового сигнала по количеству возбужденных счетчиков к концу кодового цикла, отличающийся тем, что выявляют местоположение локомотива, определяют амплитудный спектр принятого сигнала при помощи блока дискретного преобразования Фурье, рассчитывают значения коэффициентов корреляции между амплитудным спектром принятого сигнала и амплитудными спектрами образцовых сигналов и по максимальному коэффициенту корреляции с учетом местоположения локомотива определяют кодовый сигнал автоматической локомотивной сигнализации.

2. Устройство для приема и дешифрирования сигналов автоматической локомотивной сигнализации непрерывного действия, содержащее приемник с подключенными к нему локомотивными катушками и дешифратор, отличающееся тем, что дешифратор выполнен в виде последовательно соединенных между собой блока дискретного преобразования Фурье, блока вычисления коэффициентов корреляции между амплитудным спектром принятого сигнала и амплитудными спектрами образцовых сигналов, блока определения кодового сигнала автоматической локомотивной сигнализации и блока индикации, при этом второй вход блока определения кодового сигнала автоматической локомотивной сигнализации соединен с выходом блока определения координаты локомотива.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики, и может быть использовано в устройствах автоматической локомотивной сигнализации.

Известен способ дешифрирования сигналов автоматической локомотивной сигнализации непрерывного действия (АЛСН) и устройство для его реализации - дешифратор ДКСВ-1. Способ основан на фиксации кодовых сигналов АЛСН, различения их путем последовательного счета числа импульсов и пауз в кодовом цикле, например, при помощи реле-счетчиков, и определению принятого из рельсов кодового сигнала по количеству возбужденных счетчиков к концу кодового цикла (см. Вахнин М.И., Ильенков В.И., Котляренко Н.Ф., Шишляков А.В. Путевая блокировка и авторегулировка. М., "Транспорт", 1974, с.333-344).

Недостатком способа дешифрирования используемого в ДКСВ-1 является невозможность дешифрации сигнала при нарушении цикловой синхронизации кодовых комбинаций.

Технический результат изобретения заключается в дешифрации сигналов АЛСН в случае нарушения цикловой синхронизации кодовых комбинаций, что повышает надежность системы.

Технический результат изобретения достигается тем, что в предложенном способе вычисляется амплитудный спектр принятого сигнала с использованием дискретного преобразования Фурье, рассчитываются значения коэффициентов корреляции между амплитудным спектром принятого сигнала и амплитудными спектрами образцовых сигналов и по максимальному коэффициенту корреляции определяется принятый из рельсовой цепи кодовый сигнал.

Способ дешифрации сигнала осуществляется следующим образом. Сигнал s(t) представлен дискретной последовательностью {s _k(t_j)} равноотстоящих друг от друга отсчетов. Далее, осуществляется дискретное преобразование Фурье (ДПФ) этой последовательности по формуле (1):

где N - полное число отсчетов на отрезке времени [0; Т], Т - период сигнала.

После этого ищется амплитудный спектр сигнала A_n с использованием выражения (3):

где Re(C_n) и Im(C _n) соответственно действительная и мнимая части амплитудного спектра сигнала.

Для дешифрации сигнала необходимо рассчитать коэффициенты корреляции между амплитудными спектрами В _n образцовых сигналов и амплитудным спектром принятого сигнала A_n:

где cov({A_n},{B _n}) - коэффициент ковариации, D_{An} и D_{Bn} соответственно дисперсии амплитудного спектра принятого и образцовых сигналов.

Максимальный коэффициент корреляции из полученного набора определяет искомый сигнал.

Устройство для приема и дешифрирования сигналов автоматической локомотивной сигнализации непрерывного действия, содержащее приемник с подключенными к нему локомотивными катушками и дешифратор, выполненный в виде последовательно соединенных между собой блока преобразования Фурье, блока вычисления коэффициентов корреляции, блока определения сигналов, блока индикации, при этом второй вход блока определения сигналов соединен с выходом блока определения координаты.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство для реализации данного способа содержит последовательно соединенные локомотивные катушки 1, приемник 2 сигналов АЛСН, блок 3 преобразования Фурье, блок 4 вычисления коэффициентов корреляции, блок 5 определения сигналов, блок 6 индикации и блок 7 определения координаты, при этом второй вход блока 5 определения сигналов соединен с выходом блока 7 определения координаты.

Устройство работает следующим образом. Приемник с помощью локомотивных катушек осуществляет прием сигналов автоматической локомотивной сигнализации из рельсовой цепи. Далее, огибающая сигнала поступает в блок преобразования Фурье, в котором рассчитывается амплитудный спектр сигнала. После этого в блоке вычисления коэффициентов корреляции рассчитываются коэффициенты корреляции между амплитудным спектром принятого сигнала и амплитудными спектрами образцовых сигналов. По максимальному коэффициенту корреляции и учитывая местоположение локомотива по данным от блока определения координаты в блоке определения сигналов дешифрируется принятый сигнал, который отображается с помощью блока индикации.

Таким образом предложенный способ и реализующее его устройство позволяют осуществлять дешифрацию кодовых сигналов автоматической локомотивной сигнализации непрерывного действия при нарушении цикловой синхронизации кодовых комбинаций, что в свою очередь повышает безопасность движения на железной дороге.