调频信号接收方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术揭示一种调频信号接收方法及装置，按照解调的存在或不存在对列车高抗噪声性地进行检测。因车轴短路使接收信号电平下降，所以能用频率调制列车检测信号进行列车检测。包括在频率相关解调前对信号幅度进行放大的增益处理，用于将增益处理的输出信号幅度限制在一定电平的限幅处理，用于除去由于限幅处理而产生的谐波的滤波处理。组合进行限幅处理以便根据增益任意设定解调信号电平的下限，因此能任意设定列车检测的阈值。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用具有振幅相依性调频信号的解调处理构成的信号接收装置，特别涉及用在铁道上轨道电路的列车检测装置。
技术介绍
在铁道的信号控制方面，有这样一种检测列车的方法，即将线路的轨道在电气上分成称为轨道电路的区间，从而检测出在各个轨道上有无列车。在这样的轨道电路上，从一端发送信号在另一端接收前述的信号，利用列车在对象轨道电路内时列车的车轮将左右的轨道短路，接收信号降低，并通过观测接收信号的电平变化、将接收电平和判定有列车的任意的阈值相比较，从接收电平和判定有列车的任意的阈值相比较，从而判定有无列车。接收信号电闰会受每段轨道电路长度的差异和周围环境的影响，列车不存在的状态的电平也不一样，因为由列车车轮导致短路的影响也与影前述接收信号电平的状态不一样，故而有必要对各个轨道电路各自设定任意的阈值。因接收信号电闰值完全取决于滤波特性的频带内所有信号的影响，所以在有使用相近的频带的其它设备存在时，要将这些装置所用的信号作为噪声，而排除其影响是很困难的。在这种噪声大的场合，例如，不管列车是否在对象轨道电路的范围内，当接收信号电平由于受噪声的影响变得比列车检测电平值大时，列车有无的判断可能会出错。这种使用调频信号作为检测列车用信号的方法在日本特愿平9-125261中有记载，如根据这一申请使用调频信号，则因为使用接收到信号电平之外还使用包括接收信号在内的信息之正确与否，判断有无列车，所以，能更正确地判断是否是噪声。但是，关于接收信号，因为根据有无列车而变化的条件中是接收信号的电平变化，在使用调频信号时，接收单元为作解调处理，根据振幅的变化，有必要使用那种决定可否解调具有振幅相依性的解调方法。作为满足这样条件的解调处理方法，例如可考虑使用PLL处理方法。PLL处理可以定性地表述为设计时预先设定输入信号的振幅，输入振幅度小则可能同步的频率范围亦变小，该频率范围变得不能满足调频信号的调制范围，则同步条件也变得不能满足。因此，计算求得不满足同步条件变得不能解调时的接收信号电平、即解调下限电平，将PLL处理设计成列车检测电平和解调下限电平一致。但是，每段轨道电路其列车检测电平是不同的，所以有必要对每段轨道电路也各自设定解调下限电平。但是要完成对全部轨道电路各个设定解调门限电平的PLL处理，这一处理从生产率的角度来看实际上是困难的。专利技术概述本专利技术的目的在于提高抗噪音性能优良的列车检测装置的生产率。前述目的之实现是通过以下的方法进行对解调处理有振幅相依性的解调处理，作为任意设定列车判定信号电平之阈值即列车检测电平的方法，应用解调处理时，在解调处理前一段，靠放大信号振幅的增益处理、与将增益处理输出信号振幅限制在与解调处理的设计输入振幅相等的一定值上的限幅值，以及除去由限幅处理的高次谐波的滤波处理，并通过改变增益的值将可能解调信号电平的下限值设定成和列车检测电平相同值。再者，滤波处理为滤波处理的采样频率与处理对象的频率相对应，设定成采样频率的奇数分之一的倍数，并且，滤波器的通带设定在此解调需的信号通带更宽的值，而且通过将通常作为前述采样频率的奇数分之一，从而能够在限幅处理产生高次谐波时，最有效地消除奇次高次谐波的影响。由此，能够减少因滤波处理的增加引起的接收处理总体处理量的增加。另外，能够提高抗噪声性能优良的列车检测装置的生产率。附图简要说明附图说明图1为在本专利技术实施例中表示列车检测装置的结构图。图2为在本专利技术实施例中接收装置的处理构成和接收信号电平的关系图。图3为在本专利技术实施例中限幅处理输入电平和对输出电平的PLL处理输入振幅设计值的关系图。图4为在本专利技术实施例中列车检测电平与可否解调的关系图。图5表示在本专利技术实施例中滤波处理频率特性。图6为在本专利技术实施例中滤波处理的频率特性和奇次高次谐波间的关系图。图7为本专利技术应用在多个轨道电路时的一实施例。图8为应用在水槽内水质检测装置上时的装置构成。实施本专利技术的最佳形态以下，说明本专利技术的一实施例。在此，拟以在铁道的轨道电路上使用的列车检测装置的接收作置作为应用本专利技术的装置，并且，用PLL处理作具有振幅相依性的调频信号解调处理，以上述场合为例进行说明。在图1中表示以本方式的关系结构。列车行走的轨道由一个以上的轨道电路构成。各轨道电路一端连接看发送调频列车检测信号的发送装置2，及另一端连接着接收到列车检测信号的接收装置3。然后，列车检测装置1通过网络与发送装置和接收装置相连。在说明该系统各装置间处理概要之前，对本系统进行的处理原理作了说明。列车在轨道电路内存在时，因列车的车轴引起轨道短路，所以接收装置接收到的列车检测信号的接收信号电平和列车不在轨道电路的范围内的状态相比较，电平变低。这时，将接受信号电平降低，变成判断有列车时的阈值的接收信号电平称之谓列车检测电平。列车检测电平有可在各轨道电路上设定任意值之必要，所以，和列车检测电平相对应，将能解调的下限值即解调下限电平各自任意设在轨道电路上，用这个方法，在PLL处理部的前段增益处理部、限幅处理部、除去高次谐波滤波处理部依次进行处理。首先，在增益处理单元进行信号放大，使列车检测电平与解调下限电平一致，将信号放大必需的放大率作为增益信息由信息保持单元接收。然后，在限幅处理单元通过放大率限制振幅，使PLL处理单元不接收过大的输入。然后，在除去高次谐波滤波处理单元除去限幅处理产生的高次谐波成分。列车的检测按如下步骤进行首先在列车检测装置的发送信息生成单元生成发送信息，通过网络发给发送装置。这一发送信息也被送至列车检测装置内的接收信息核对单元。下面，发送装置通过网络将接受到的发送信息在调频处理单元转换成全车检测信号发送给轨道电路。接收装置3通过轨道电路对接收到的列车检测信号，首先在除去噪声滤波处理单元31除去包含在接收信号中的噪声。接着自增益信息保持单元33用增益信息在增益处理单元32放大接收信号。继而在限幅处理单元34限制接收信号的振幅。下一步在除去高次谐波处理单元35除去列车检测信号包含的高次谐波成分，再在PLL处理单元36检测出收到的列车检测信号的调制成分。最后，在接收信息生成单元由调制成分生成接触信息，并通过网络等传送路径发送到列车检测装置。最后，列车检测装置在接收信息核对单元核对发送信息和接收信息，检测出在轨道电路范围内有无列车，检测结果送至显示器显示，还送给信号控制单元进行信号控制。图2表示接收信号电平和解调下限电平关系的电平图。首先，表示列车检测电平和解调下限电平的相合步骤。这相当于图2的(1)之特性。PLL处理单元的特性相依于对PLL处理输入信号即接收信号的振幅，所以，最初决定信号的振幅设计处理单元，导出解调下限电平。例如将输入信号的振幅作为1.0设计时，解调下限电平为0.316。在此，若将输入信号的振幅设计值1.0作为0，则PLL处理要用-10以上的信号电平才能解调。然而，对于接收信号，首先和增益处理单元，将PLL处理的解调下限电平和列车检测电平相合用的放大率设定在每一段轨道电路上，作为增益信息保持在信息保持单元。例如，在轨道电路的范围内不存在列车时的接收电平为3.16(相当+10)，列车检测电平的振幅为0.036(相当于-30)，则就要解调下限电平由0.316(-10)，作为增益信息要设成10.0(相当+20)。而且，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种调频信号接收方法，对输入的具有振幅相依性的调频信号进行解调处理，其特征在于，所述方法包括下述处理步骤：进行将所述被输入的输入信号放大率设定成所述输入信号的解调下限电平与所述解调处理的解调下限电平一致的增益处理，进行将所述解调处理 的输入信号基准值以上的电平抑制在基准值以内的限幅处理，进行除去在所述限幅处理中产生的高次谐波的滤波处理，在该滤波处理后进行解调处理。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：小熊贤司，川端敦，渡部悌，佐藤宽，田代维史，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]