[发明专利]一种用于25hz相敏轨道电路信号检测的方法及系统

说明书

本发明公开了一种用于25hz相敏轨道电路信号检测的方法及系统，属于轨道电路微电子接收器技术领域，利用基于ARM架构的32位单片机进行轨道电路信号检测，包括获取电子接收器采样通道每周期采集的轨道电压信号采样值和局部信号采样值；分别对每周期轨道电压信号采样值和局部信号采样值进行有效性判断，得到每周期轨道电压信号的有效值和局部信号过零点的时间；根据每周期轨道电压信号的有效值和局部信号过零点的时间，计算对应的轨道电源信号与局部电源信号之间的相位差。本发明可快速甄别轨道输入信号阶跃响应后的有效真实数据，并且确保可以滤除无效的轨道波动信号、快速检测到有效的轨道电压信号。

技术领域

本发明涉及轨道电路微电子接收器技术领域，特别涉及一种用于25hz相敏轨道电路信号检测的方法及系统。

背景技术

数字化、信息化是铁路信号控制系统发展的一个重要方向。数字信号处理技术随着计算机和信息科学的发展应运而生，并得到迅速发展。近年来，数字信号处理已经在通信、自动化等领域得到了极为广泛的应用。随着电子技术的发展，25Hz相敏轨道电路信号检测也逐步采用电子化代替以前二元二位继电器电路，彻底解决了以前的继电器接点卡阻、抗电气化干扰能力差、返还系数低等问题，与原继电器的接收阻抗、接收灵敏度相同，提高了安全性和可靠性。

目前国内用于检测25hz相敏轨道电路信号的，除了采用机械式的二元二位继电器，还有基于51单片机、DSP数据处理器开发的检测装置。二元二位继电器存在接点卡阻、抗电气化干扰能力弱，返还系数低等问题；而51单片机的数据处理能力低，处理方式只能采用查表方式，处理数据简单，误差范围大。且上述信号检测电路均存在工作参数硬置化通病，无法在工程现场进行灵活调整，现场适应能力弱等问题。

而且由于轨道电压信号易受工频信号、电码化信号等信号干扰影响，以及电子接收器采样通道的惯性，导致轨道信号在发生占用-空闲转换时，采样通道阶跃响应的过渡过程较长，存在无效的轨道波动信号，导致轨道信号电压检测不准确。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷，以提高25Hz相敏轨道电路的信号检测准确性。

为实现以上目的，本发明采用一种用于25hz相敏轨道电路信号检测的方法，其利用基于ARM架构的32位单片机进行轨道电路信号检测，包括如下步骤：

获取电子接收器采样通道每周期采集的轨道电压信号采样值和局部信号采样值；

分别对每周期轨道电压信号采样值和局部信号采样值进行有效性判断，得到每周期轨道电压信号的有效值和局部信号过零点的时间值；

根据每周期轨道电压信号的有效值和局部信号过零点的时间值，计算对应的轨道电源信号与局部电源信号之间的相位差。

进一步地，所述分别对每周期轨道电压信号采样值和局部信号采样值进行有效性判断，得到每周期轨道电压信号的有效值和局部信号过零点的时间值，包括：

根据同一周期所采集的轨道电压信号采样值计算得到该周期的轨道电压信号采样平均值，以及根据同一周期所采集的局部信号采样值计算得到该周期的局部信号采样平均值；

将相邻周期的轨道电压信号采样平均值进行比较计算得到第一误差，以及将相邻周期的局部信号采样平均值进行比较计算得到第二误差；

在第一误差在设定的第一误差范围内时，将当前周期采集的轨道电压信号采样值作为轨道电压信号的有效值；

在第二误差在设定的第二误差范围内时，将当前周期采集的局部信号采样值作为局部信号过零点的时间值。

进一步地，所述根据每周期轨道电压信号的有效值和局部信号过零点的时间值，计算对应的轨道电源信号与局部电源信号之间的相位差，包括：

根据轨道电压信号与局部信号的相位差的计算公式，计算对应的轨道电源信号与局部电源信号之间的相位差α：