[發(fā)明專利]一種相敏軌道信號檢測方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510375286.6
• 申請日: 2015-06-30
• 公開（公告）號: CN104898041A
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 廖美英;易黎麗;雍鴻程;劉鵬飛;倪偉;嚴(yán)赫;趙快
• 申請（專利權(quán)）人: 綿陽市維博電子有限責(zé)任公司
• 主分類號: G01R31/28
• 分類號: G01R31/28
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鐵路軌道檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種相敏軌道信號檢測方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

當(dāng)今，25Hz相敏軌道電路作為當(dāng)今鐵路信號自動控制的基礎(chǔ)設(shè)備，是保障鐵路行車安全的關(guān)鍵信號設(shè)備之一。通常需要對25Hz相敏軌道電路的相敏特性進(jìn)行檢測，以排除軌道異常情況。

在現(xiàn)有的對鐵路25Hz相敏軌道信號檢測的方法中，需要從含大量干擾的軌道信號中，提取出有效的25Hz相敏信號(包括局部電壓和軌道電壓)，從25Hz相敏軌道信號中快速準(zhǔn)確地計算出局部電壓和軌道電壓的頻率及相位差。其中，現(xiàn)有的相敏軌道頻率檢測主要采用過零檢測的方式；現(xiàn)有的信號間相位差檢測方法主要是以一個信號為參考，利用比較器記錄兩個相鄰采樣值相對于參考信號兩相鄰采樣值的時間差，從而得出信號的相位延遲，計算出相位差。

然而，過零檢測的方式對過零點(diǎn)的要求非常高，當(dāng)采樣率不夠高時過零點(diǎn)的采集誤差會導(dǎo)致頻率出現(xiàn)偏差。因此采用過零檢測的方式檢測相敏軌道電路的頻率對A/D的采樣速率要求非常高，而提高采樣速率會直接導(dǎo)致硬件成本增加和加大軟件開銷；同時，現(xiàn)有的信號間相位差檢測方法需要一個信號發(fā)生單元產(chǎn)生一個控制信號，一個取樣單元對待測信號取樣，一個比較單元分別比較相鄰兩次相同取樣值的時間差，實現(xiàn)方式非常復(fù)雜，且成本高，抗干擾能力弱。

基于此，亟需一種可靠準(zhǔn)確的相敏軌道信號檢測方法，以達(dá)到實現(xiàn)方便、成本低的目的。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種相敏軌道信號檢測方法，以達(dá)到實現(xiàn)方便、成本低的目的。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種相敏軌道信號檢測方法，包括：

獲取相敏軌道信號，所述相敏軌道信號包括局部電壓信號和軌道電壓信號；

利用所述局部電壓信號和軌道電壓信號的N個周期信號波形，分別估算得到所述局部電壓信號和軌道電壓信號的預(yù)測頻率；

利用估算得到的預(yù)測頻率，采用準(zhǔn)同步相位差迭代法，分別逐次迭代得到所述局部電壓信號和軌道電壓信號的實際頻率；

依據(jù)迭代得到的實際頻率，分別對所述局部電壓信號和軌道電壓信號進(jìn)行傅里葉變換，得到所述局部電壓信號和軌道電壓信號的實時相位；

利用得到的兩個實時相位，計算得到所述局部電壓信號和軌道電壓信號之間的相位差。

優(yōu)選的，利用所述局部電壓信號和軌道電壓信號的N個周期信號波形，分別估算得到所述局部電壓信號和軌道電壓信號的預(yù)測頻率之前，還包括：

利用數(shù)字濾波器，分別對所述局部電壓信號和軌道電壓信號進(jìn)行濾波，以濾除干擾信號。

本發(fā)明還提供了一種相敏軌道信號檢測系統(tǒng)，包括：

信號獲取器，用于獲取局部電壓信號和軌道電壓信號；

預(yù)測頻率估算器，用于利用所述局部電壓信號和軌道電壓信號的N個周期信號波形，分別估算得到所述局部電壓信號和軌道電壓信號的預(yù)測頻率；

實際頻率計算器，用于利用估算得到的預(yù)測頻率，采用準(zhǔn)同步相位差迭代法，分別逐次迭代得到所述局部電壓信號和軌道電壓信號的實際頻率；

相位計算器，用于依據(jù)迭代得到的實際頻率，分別對所述局部電壓信號和軌道電壓信號進(jìn)行傅里葉變換，得到所述局部電壓信號和軌道電壓信號的實時相位；

相位差計算器，用于利用得到的兩個實時相位，計算得到所述局部電壓信號和軌道電壓信號之間的相位差。

以上本發(fā)明提供的相敏軌道信號檢測方法及系統(tǒng)中，首先，利用局部電壓信號和軌道電壓信號的N個周期信號波形，分別估算得到這兩個信號的預(yù)測頻率；利用估算得到的預(yù)測頻率，采用準(zhǔn)同步相位差迭代法，分別逐次迭代得到這兩個信號的實際頻率；然后，再依據(jù)迭代得到的實際頻率，分別對這兩個信號進(jìn)行傅里葉變換，得到這兩個信號的實時相位，進(jìn)而計算得到局部電壓信號和軌道電壓信號之間的相位差。其中，利用準(zhǔn)同步相位差迭代法計算頻率，避免了提高采樣率引起的硬件成本和軟件開銷，成本低；根據(jù)準(zhǔn)同步相位差迭代法得到的頻率可直接用于傅里葉變換計算出信號實時相位，不需要復(fù)雜的相位比較電路，實現(xiàn)方便，成本低，實時性高，避免了因為采樣精度引起的誤差，可靠性高。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明提供的一種相敏軌道信號檢測方法實施例1的流程圖；