轨道电路特征信号的相位调制方法、解调算法及用途.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115208321A(43)申请公布日2022.10.18(21)申请号202210822786.X(22)申请日2022.07.12(71)申请人固安信通信号技术股份有限公司地址065500河北省廊坊市固安县固安镇工业园区(72)发明人赵宝全谢永昌陈淼李宁许岩岩夏楠吴国生王辉(74)专利代理机构石家庄中和昇知识产权代理事务所(特殊普通合伙)13145专利代理师周玉涛(51)Int.Cl.H03C3/02(2006.01)H03D3/00(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图5页(54)发明名称轨道电路特征信号的相位调制方法、解调算法及用途(57)摘要本发明公开了一种轨道电路特征信号的相位调制方法、解调算法及用途，所述相位调制方法包括以下步骤：将电源信号传输部分设置为单一轨道侧传输信道，通过单一轨道侧传输信道传输轨道电源信号；采用相位调整的方式对轨道电源信号进行调制：轨道电源信号在一定时间后相位进行跳变，通过改变不同的相位跳变值，产生出多种特征信号。本发明将电源信号传输部分设置为单一轨道侧传输信道，通过单一轨道侧传输信道传输调制信号，信号特征受信道影响相对固定，传输的信息不变，因此免除了集中调相等措施。本发明只保留轨道侧单一传输信道并且无需调整理想相位角，进一步提高抗不平衡牵引电流能力，避免了相位调整、极性交叉、阻抗失配等难题。CN115208321ACN115208321A权利要求书1/2页1.轨道电路特征信号的相位调制方法，其特征在于，包括以下步骤：将电源信号传输部分设置为单一轨道侧传输信道，通过单一轨道侧传输信道传输轨道电源信号；采用相位调整的方式对轨道电源信号进行调制：轨道电源信号在一定时间后相位进行跳变，通过改变不同的相位跳变值，产生出多种特征信号。2.根据权利要求1所述的轨道电路特征信号的相位调制方法，其特征在于，所述轨道电源信号的公式为：g(t)＝A×cos(2×π×f×t+θ)(1)式中：A为信号幅度；f为信号频率；t为时间；θ为相位；所述相位的公式为：式中：θ'为跳变前相位值；为相位跳变值；t为时间；k为周期个数；T为周期，是f的倒数。3.轨道电路特征信号的解调算法，其特征在于，所述解调算法用于使得受电端正确解调如权利要求1或2所述的特征信号的特征，来判决轨道是否有列车占用。4.根据权利要求3所述的轨道电路特征信号的解调算法，其特征在于，所述解调算法是利用傅立叶变换计算出幅度谱和相位谱，包括以下步骤：对于一定采样时间信号做傅立叶变换，公式如下：欧拉公式：e‑jωt＝cos(ωt)‑jsin(ωt)(4)将公式(4)带入公式(3)得：令：将公式(6)、(7)带入公式(5)得：F(ω)＝a‑b·j(8)幅度值为：2CN115208321A权利要求书2/2页相位值：不同时刻之间的相位差：θdif＝θt2‑θt1(11)。5.根据权利要求4所述的轨道电路特征信号的解调算法，其特征在于，将cos(ωt)和sin(ωt)变成方波信号，对整体算法结构进行优化。6.轨道电路特征信号的用途，其特征在于，将如权利要求1或2所述的轨道电路特征信号的相位调制方法中的特征信号在相邻区段分别排布，针对不同区段采用不同的调制相位，在轨道电路系统绝缘破损检查中使用。7.根据权利要求6所述的轨道电路特征信号的用途，其特征在于，包括以下步骤：将调相信号设计为4种信息特征，分别为+28°、‑28°、+56°、‑56°，将4种信息特征两两相邻；相邻两个区段扼流中心点连接，单线破损后，邻区段信号混入本区段；通过检测是否有驻波，判断相邻轨道是否发生短路。3CN115208321A说明书1/7页轨道电路特征信号的相位调制方法、解调算法及用途技术领域[0001]本发明涉及轨道交通信号控制技术领域，更具体涉及一种轨道电路特征信号的相位调制方法、解调算法及用途。背景技术[0002]目前，我国电气化电路站内大量使用了25Hz相敏轨道电路，25Hz相敏轨道电路作为铁路信号自动控制的基础设备，可以检测列车占用轨道的情况，从而控制信号机的显示，将地面信号传递给机车车辆，实现列车的运行控制。25Hz相敏轨道电路自从引入国内以来，依靠结构简单、反应灵敏、投资成本低等优点在站内大量中使用，并且不断地改进优化，先后有97型25Hz相敏轨道电路、加适配器型25Hz相敏轨道电路、3V化相敏轨道电路等，并发展了微电子接收器。[0003]但在长期的使用过程中也发现了一些不足，由于既有25Hz相敏的轨道电路采用二元方式，局部信号和轨道信号的幅度、相位共同作用驱动二元二位继电器，可以防止相邻区段信号串扰误动轨道继电器，另一方面也防止通道内25Hz单频信号干扰误动轨道继电器。[0004]电源信号分两部分传输，一部分是轨