[發明專利]機車信號去噪處理方法和系統

有效

• 申請號: 201610086135.3
• 申請日: 2016-02-15
• 公開（公告）號: CN105721006B
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 北京交大思諾科技股份有限公司
• 主分類號: H04B1/10
• 分類號: H04B1/10
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 孫明子;黃健

本發明提供一種機車信號去噪處理方法和系統，該方法包括：測量獲取第一接收線圈與線圈公共端子間的第一機車信號，第二接收線圈與線圈公共端子間的第二機車信號，第一接收線圈與第二接收線圈串聯，并由串聯支路中間引出線圈公共端子；對第一機車信號和第二機車信號進行相減運算，獲得噪聲樣本信號；根據噪聲樣本信號，采用自適應濾波方法濾除實際機車信號中的噪聲信號，實際機車信號為第一機車信號與第二機車信號的和。由于獲得的噪聲樣本信號能夠很好地估計實際機車信號中的噪聲信號特性，通過自適應濾波處理，能夠提高機車信號的信噪比，在有效濾除噪聲信號的同時，提高了機車信號的接收性能。

技術領域

本發明屬于軌道交通技術領域，具體是涉及一種機車信號去噪處理方法和系統。

背景技術

為了對高速行駛列車進行有效控制，車載列控設備需要獲得從地面控制中心發送的行車控制命令、前方列車的位置、速度、前方線路條件等信息，這些信息都是從地面發送到列車上，因此，地-車信息傳輸通道是列車運行控制系統的重要組成部分。連續式地-車信號傳輸系統包括軌道電路、機車信號設備以及列控車載設備等。

機車信號又稱機車自動信號，是用設在機車司機室的機車信號機自動反映運行條件，指示司機運行的信號顯示制度。為實現機車信號而裝設的整套技術設備稱為機車信號設備。為使車上設備和地面設備保持不間斷的聯系，軌道電路作為有源的發送設備，向鋼軌發送表征行車信息的機車信號。該機車信號在鋼軌中傳輸，鋼軌周圍即形成磁場，機車上的接收線圈中就感應出電勢，轉換成電壓信號發送給機車信號主機。機車信號主機進行相關的信號處理后，指示司機相應的行車信息。

接收線圈接收到機車信號后，為了保證其中行車信息的獲取精確性需進行濾波處理，以減少其他噪聲的影響。目前，一般采用的濾波方式對頻帶外噪聲的過濾效果較好，但是對于機車信號相同頻帶內的噪聲干擾濾除效果不佳，使得機車信號的接收性能不佳。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種機車信號去噪處理方法和系統，用以濾除機車信號中攜帶的噪聲信號，提高機車信號的接收性能。

本發明提供了一種機車信號去噪處理方法，包括：

測量獲取第一接收線圈與線圈公共端子間的第一機車信號，以及第二接收線圈與線圈公共端子間的第二機車信號，其中，所述第一接收線圈與所述第二接收線圈串聯，并由串聯支路中間引出所述線圈公共端子；

對所述第一機車信號和所述第二機車信號進行相減運算，獲得噪聲樣本信號；

根據所述噪聲樣本信號，采用自適應濾波方法濾除實際機車信號中的噪聲信號，所述實際機車信號為所述第一機車信號與所述第二機車信號的和。

具體地，所述根據所述噪聲樣本信號，采用自適應濾波方法濾除實際機車信號中的噪聲信號，包括：

根據公式(1)對所述噪聲樣本信號進行基于LMS算法的自適應濾波處理，獲得經所述LMS算法的權值向量加權處理的噪聲樣本信號y(k)：

y(k)＝w^T(j)n(k) (1)

其中，y(k)為經所述權值向量加權處理的噪聲樣本信號；n(k)為所述噪聲樣本信號，w(j)為所述權值向量；

根據公式(2)，確定經所述自適應濾波處理后的誤差信號e(k)：

e(k)＝s(k)-y(k) (2)

其中，e(k)為所述誤差信號；s(k)為所述實際機車信號；

在所述誤差信號e(k)大于預設閾值時，確定不需要更新所述權值向量，則根據公式(3)確定所述噪聲樣本信號的增益系數A(k)：