專利名稱：移頻軌道電路的移頻參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)及測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于信號(hào)測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種鐵路信號(hào)測(cè)量系統(tǒng)，具體涉及一種移頻
軌道電路的移頻參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)，本發(fā)明還涉及利用上述系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量的方法。
背景技術(shù)：
在鐵路系統(tǒng)中，對(duì)于列車(chē)運(yùn)行主要是通過(guò)移頻閉塞系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)控，以確保 行車(chē)安全。目前對(duì)移頻信號(hào)的測(cè)量主要采用軟件的方法基于快速傅立葉變換(Fast FourierTransformation FFT)算法來(lái)完成，該方法中軟件算法的復(fù)雜度由對(duì)頻率的分辨率 決定，要想提高對(duì)頻率的測(cè)量精度，必須增加FFT算法的計(jì)算點(diǎn)數(shù)，對(duì)于高精度要求的頻率 測(cè)量來(lái)說(shuō)，勢(shì)必要求FFT算法的點(diǎn)數(shù)多，導(dǎo)致其算法復(fù)雜度高，在實(shí)際應(yīng)用中影響系統(tǒng)的實(shí) 時(shí)性，因此提出一種測(cè)量精度高、實(shí)時(shí)性好的移頻參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)及方法對(duì)提高系統(tǒng)的實(shí)用 性具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種移頻軌道電路的移頻參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有的移頻 參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量精度不高，實(shí)時(shí)性不好，算法復(fù)雜的問(wèn)題。 本發(fā)明的另一目的是提供一種應(yīng)用移頻軌道電路的移頻參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量 的方法。 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種移頻軌道電路的移頻參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)，包括依次 連接的信號(hào)調(diào)理電路、真有效值測(cè)量電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊還 和信號(hào)調(diào)理電路相連接，數(shù)據(jù)處理模塊上還連接有過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)電路和電源管理模塊，過(guò)零 點(diǎn)檢測(cè)電路還和信號(hào)調(diào)理電路相連接，電源管理模塊還分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、信號(hào)調(diào)理電 路、真有效值測(cè)量電路、過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)電路相連接。 本發(fā)明所采用的另一技術(shù)方案是，一種應(yīng)用移頻軌道電路的移頻參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn) 行測(cè)量的方法，具體按照以下步驟實(shí)施 步驟1 :電源管理模塊對(duì)信號(hào)調(diào)理電路、真有效值測(cè)量電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、過(guò)零 點(diǎn)檢測(cè)電路和數(shù)據(jù)處理模塊供電，將被測(cè)移頻信號(hào)輸入到信號(hào)調(diào)理電路，信號(hào)調(diào)理電路對(duì) 被測(cè)移頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)調(diào)理，將被測(cè)移頻信號(hào)衰減到安全電壓范圍內(nèi)，得到衰減后的移 頻信號(hào)； 步驟2 :信號(hào)調(diào)理電路將上步得到的衰減后的移頻信號(hào)傳遞給真有效值測(cè)量電 路，求出衰減后的真有效值模擬信號(hào)； 步驟3 :真有效值測(cè)量電路將上步得到的衰減后的真有效值模擬信號(hào)傳遞給模數(shù) 轉(zhuǎn)換模塊，進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到衰減后的真有效值數(shù)字信號(hào)； 步驟4 :模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將上步得到的衰減后的真有效值數(shù)字信號(hào)傳遞給數(shù)據(jù)處理 模塊，經(jīng)數(shù)據(jù)處理得到被測(cè)移頻信號(hào)的真有效初值； 步驟5 :數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)上步得到的被測(cè)移頻信號(hào)的真有效初值輸出控制信號(hào)給信號(hào)調(diào)理電路，使得信號(hào)調(diào)理電路調(diào)整放大倍數(shù)后對(duì)被測(cè)移頻信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，使調(diào)理后 的移頻信號(hào)的幅值處于合適的范圍內(nèi)； 步驟6 :檢測(cè)被測(cè)移頻信號(hào)的移頻參數(shù)被測(cè)移頻信號(hào)的真有效終值、被測(cè)移頻信 號(hào)的載頻頻率、頻偏和低頻頻率， 檢測(cè)被測(cè)移頻信號(hào)的真有效終值，具體按照以下步驟實(shí)施 a.將步驟5得到的調(diào)理后的移頻信號(hào)傳遞給真有效值測(cè)量電路，求出調(diào)理后的真 有效值模擬信號(hào)； b.將上步得到的調(diào)理后的真有效值模擬信號(hào)傳遞給模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換 得到調(diào)理后的真有效值數(shù)字信號(hào)； c.將上步得到的調(diào)理后的真有效值數(shù)字信號(hào)傳遞給數(shù)據(jù)處理模塊，經(jīng)數(shù)據(jù)處理得 到被測(cè)移頻信號(hào)的真有效終值； 檢測(cè)被測(cè)移頻信號(hào)的載頻頻率、頻偏和低頻頻率，具體按照以下步驟實(shí)施 a.將步驟5得到的調(diào)理后的移頻信號(hào)輸入給零點(diǎn)檢測(cè)電路進(jìn)行整形，得到整形后
的移頻信號(hào)； b.將上步得到的整形后的移頻信號(hào)與一標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)接入數(shù)據(jù)處理模塊，采用一
定的算法求出被測(cè)移頻信號(hào)的載頻頻率、頻偏和低頻頻率。 本發(fā)明的特點(diǎn)還在于， 其中的數(shù)據(jù)處理模塊選用CPLD、 FPGA或單片機(jī)； 其中的采用一定的算法求出被測(cè)移頻信號(hào)的載頻頻率、頻偏和低頻頻率，具體按 照以下步驟實(shí)施 a.載頻頻率和頻偏的測(cè)量算法為同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)頻率比載頻頻率高1000倍以上 的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)f。，用邏輯門(mén)電路捕捉標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)和移頻信號(hào)fx同時(shí)處于上升沿的時(shí) 刻，將相鄰的兩個(gè)同步時(shí)刻作為一個(gè)計(jì)數(shù)周期，用標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)f。和移頻信號(hào)fx分別作為 計(jì)數(shù)器A和計(jì)數(shù)器B的計(jì)數(shù)脈沖，記錄一個(gè)計(jì)數(shù)周期內(nèi)計(jì)數(shù)器A的計(jì)數(shù)值M和計(jì)數(shù)器B的 計(jì)數(shù)值N，則由公式
MTX = NT0 /, = J /。 計(jì)算出每個(gè)周期對(duì)應(yīng)的頻率f,，該頻率可能是移頻信號(hào)的上邊頻、下邊頻或者上 下邊頻交替時(shí)刻的中間頻率，如此連續(xù)測(cè)量出多個(gè)頻率值，在一系列頻率值中統(tǒng)計(jì)出出現(xiàn) 次數(shù)最多和次多的^值，即為移頻自動(dòng)閉塞信號(hào)的兩個(gè)邊頻，即上邊頻和下邊頻，根據(jù)載頻 頻率fg^的表達(dá)式
/ _ /上+ /下 ^載頻——
2
和頻偏A f的表達(dá)式
2
求出所被測(cè)移頻信號(hào)的載頻頻率以及頻偏；
b.低頻頻率的測(cè)量算法為以整形后的移頻信號(hào)相鄰上升沿為計(jì)數(shù)周期，用一個(gè)
5比移頻信號(hào)頻率高1000倍以上的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，連續(xù)計(jì)數(shù)若干個(gè)周期，根據(jù)各個(gè) 周期計(jì)數(shù)值的大小找出低頻頻率的一個(gè)周期，然后求出每個(gè)低頻周期中總計(jì)數(shù)值的大小， 在軟件或硬件實(shí)現(xiàn)時(shí)根據(jù)系統(tǒng)所用標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘頻率建立低頻頻率與計(jì)數(shù)值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系， 最后采用查表的方法即可求出低頻頻率。 本發(fā)明的有益效果是，采用多周期連續(xù)完全同步測(cè)頻法與統(tǒng)計(jì)相結(jié)合的方法來(lái)測(cè) 量載頻頻率和頻偏，采用多周期連續(xù)計(jì)數(shù)法與查表法相結(jié)合來(lái)測(cè)量低頻頻率，一方面提高 了測(cè)量精度，另一方面算法復(fù)雜度方面比傳統(tǒng)的FFT方法運(yùn)算量大為減少，測(cè)量的總時(shí)間 長(zhǎng)度在幾個(gè)低頻周期內(nèi)即可完成，從而保證了測(cè)量精度和實(shí)時(shí)性兩者的兼顧。同時(shí)，由于算 法復(fù)雜度的降低，該算法的具體實(shí)現(xiàn)可采用單片機(jī)或CPLD或FPGA來(lái)實(shí)現(xiàn)，降低了系統(tǒng)的硬 件成本。


圖1為本發(fā)明移頻軌道電路的移頻參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明測(cè)量系統(tǒng)中無(wú)緣軌道移頻信號(hào)示意圖； 圖3是本發(fā)明測(cè)量方法中載頻頻率和頻偏的測(cè)量方法示意圖。 圖中，l.信號(hào)調(diào)理電路，2.真有效值測(cè)量電路，3.模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，4.數(shù)據(jù)處理模
塊，5.過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)電路，6.電源管理模塊。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。 無(wú)絕緣移頻軌道信號(hào)如圖2所示，移頻信號(hào)由頻率分別為上邊頻f ±和下邊頻f T 的信號(hào)以低頻頻率f ffi交替出現(xiàn)，則載頻頻率f ，為
「 ， V /上+ /下 /載頻二^^^
2 (1) 頻偏A f為
"/上—/下
△/=^^^
Z (2)
本發(fā)明移頻軌道電路的移頻參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，如圖1所示，包括依次連接的 信號(hào)調(diào)理電路1、真有效值測(cè)量電路2、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊3和數(shù)據(jù)處理模塊4，數(shù)據(jù)處理模塊4 還和信號(hào)調(diào)理電路1相連接，數(shù)據(jù)處理模塊4上還連接有過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)電路5和電源管理模 塊6，過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)電路5還和信號(hào)調(diào)理電路1相連接，電源管理模塊6還分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換模 塊3、信號(hào)調(diào)理電路1、真有效值測(cè)量電路2、過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)電路5相連接。數(shù)據(jù)處理模塊4選 用CPLD、FPGA或單片機(jī)。 本發(fā)明應(yīng)用移頻軌道電路的移頻參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量的方法，具體按照以下步 驟實(shí)施 步驟1 :電源管理模塊6對(duì)信號(hào)調(diào)理電路1、真有效值測(cè)量電路2、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊 3、數(shù)據(jù)處理模塊4和過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)電路5供電，將被測(cè)移頻信號(hào)輸入到信號(hào)調(diào)理電路l，信號(hào) 調(diào)理電路1對(duì)被測(cè)移頻信號(hào)進(jìn)行初步的數(shù)據(jù)預(yù)調(diào)理，將被測(cè)移頻信號(hào)衰減到安全電壓范圍
6內(nèi)，得到衰減后的移頻信號(hào)； 步驟2 :將上步得到的衰減后的移頻信號(hào)傳遞給真有效值測(cè)量電路2，求出衰減后 的真有效值模擬信號(hào)； 步驟3 :將上步得到的衰減后的真有效值模擬信號(hào)傳遞給模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊3，進(jìn)行模 數(shù)轉(zhuǎn)換得到衰減后的真有效值數(shù)字信號(hào)； 步驟4 :將上步得到的衰減后的真有效值數(shù)字信號(hào)傳遞給數(shù)據(jù)處理模塊4，經(jīng)數(shù)據(jù) 處理得到被測(cè)移頻信號(hào)的真有效初值； 步驟5 :數(shù)據(jù)處理模塊4根據(jù)上步得到的被測(cè)移頻信號(hào)的真有效初值輸出控制信 號(hào)給信號(hào)調(diào)理電路l，使得信號(hào)調(diào)理電路1調(diào)整放大倍數(shù)后對(duì)被測(cè)移頻信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，使調(diào) 理后的移頻信號(hào)的幅值處于合適的范圍內(nèi)； 步驟6 :檢測(cè)被測(cè)移頻信號(hào)的移頻參數(shù)被測(cè)移頻信號(hào)的真有效終值、被測(cè)移頻信 號(hào)的載頻頻率、頻偏和低頻頻率。 —方面，檢測(cè)被測(cè)移頻信號(hào)的真有效終值，具體按照以下步驟實(shí)施 a.將步驟5得到的調(diào)理后的移頻信號(hào)傳遞給真有效值測(cè)量電路2，求出調(diào)理后的
真有效值模擬信號(hào)； b.將上步得到的調(diào)理后的真有效值模擬信號(hào)傳遞給模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊3，進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn) 換得到調(diào)理后的真有效值數(shù)字信號(hào)； c.將上步得到的調(diào)理后的真有效值數(shù)字信號(hào)傳遞給數(shù)據(jù)處理模塊4，經(jīng)數(shù)據(jù)處理 得到被測(cè)移頻信號(hào)的真有效終值； 另一方面，檢測(cè)被測(cè)移頻信號(hào)的載頻頻率、頻偏和低頻頻率，具體按照以下步驟實(shí) 施 a.將步驟5得到的調(diào)理后的移頻信號(hào)輸入給零點(diǎn)檢測(cè)電路5進(jìn)行整形，得到整形 后的移頻信號(hào)； b.將上步得到的整形后的移頻信號(hào)與一標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)接入數(shù)據(jù)處理模塊4，采用 一定的算法求出被測(cè)移頻信號(hào)的載頻頻率、頻偏和低頻頻率。 對(duì)于載頻頻率和頻偏的測(cè)量采用連續(xù)多周期全同步測(cè)頻方法與統(tǒng)計(jì)相結(jié)合的方 法測(cè)量出上邊頻和下邊頻，從而求出載頻和頻偏；對(duì)于低頻頻率的測(cè)量采用多周期連續(xù)計(jì) 數(shù)與統(tǒng)計(jì)相結(jié)合的方法，測(cè)量出一個(gè)低頻周期總的計(jì)數(shù)值，最后采用查表的方法可以求出 低頻頻率。測(cè)量算法的具體實(shí)現(xiàn)采用CPLD(復(fù)雜可編程邏輯器件Complicate Programmable LogicDevice)或FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列Field Programmable Gate Array)或單片機(jī)實(shí) 現(xiàn)。 測(cè)量被測(cè)移頻信號(hào)的載頻頻率、頻偏和低頻頻率采用的算法，具體按照以下步驟 實(shí)施 (1)載頻頻率和頻偏的測(cè)量方法如下如圖3所示，同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)頻率比載頻頻率 高1000倍以上的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)f。，用邏輯門(mén)電路捕捉標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)和移頻信號(hào)fx同時(shí)處 于上升沿的時(shí)刻(稱為同步時(shí)刻)，將相鄰的兩個(gè)同步時(shí)刻作為一個(gè)計(jì)數(shù)周期，用標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘 信號(hào)f。和移頻信號(hào)f,分別作為計(jì)數(shù)器A和計(jì)數(shù)器B的計(jì)數(shù)脈沖，記錄一個(gè)計(jì)數(shù)周期內(nèi)計(jì)數(shù) 器A的計(jì)數(shù)值M和計(jì)數(shù)器B的計(jì)數(shù)值N，則由公式 <formula>formula see original document page 7</formula><formula>formula see original document page 8</formula>^ (4) 計(jì)算出每個(gè)周期對(duì)應(yīng)的頻率f,，該頻率可能是移頻信號(hào)的上邊頻、下邊頻或者上
下邊頻交替時(shí)刻的中間頻率，如此連續(xù)測(cè)量出多個(gè)頻率值，在一系列頻率值中統(tǒng)計(jì)出出現(xiàn)
次數(shù)最多和次多的4值，即為移頻自動(dòng)閉塞信號(hào)的兩個(gè)邊頻，即上邊頻和下邊頻。之后用
公式(1)和公式(2)求出所對(duì)應(yīng)移頻信號(hào)的載頻或中心頻率以及頻偏。
(2)低頻頻率的測(cè)量方法如下以整形后的移頻信號(hào)相鄰上升沿為計(jì)數(shù)周期，用
一個(gè)比移頻信號(hào)頻率高iooo倍以上的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，連續(xù)計(jì)數(shù)若干個(gè)周期(保證
總計(jì)數(shù)時(shí)間大于至少一個(gè)低頻周期)，根據(jù)各個(gè)周期計(jì)數(shù)值的大小找出低頻頻率的一個(gè)周 期，然后求出每個(gè)低頻周期中總計(jì)數(shù)值的大小，由于對(duì)于不同的低頻周期，所計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘 信號(hào)個(gè)數(shù)不同，考慮到計(jì)數(shù)和軟硬件帶來(lái)的誤差后，在軟件或硬件實(shí)現(xiàn)時(shí)根據(jù)系統(tǒng)所用標(biāo) 準(zhǔn)時(shí)鐘頻率建立低頻頻率與計(jì)數(shù)值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，最后采用查表的方法即可求出低頻頻 率。 本發(fā)明移頻軌道電路的移頻參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)及測(cè)量方法，采用多周期連續(xù)完全同步 測(cè)頻法與統(tǒng)計(jì)相結(jié)合的方法來(lái)測(cè)量載頻頻率和頻偏，采用多周期連續(xù)計(jì)數(shù)法與查表法相結(jié) 合來(lái)測(cè)量低頻頻率， 一方面提高了測(cè)量精度，另一方面算法復(fù)雜度方面比傳統(tǒng)的FFT方法 運(yùn)算量大為減少，測(cè)量的總時(shí)間長(zhǎng)度在幾個(gè)低頻周期內(nèi)即可完成，從而保證了測(cè)量精度和 實(shí)時(shí)性兩者的兼顧。同時(shí)，由于算法復(fù)雜度的降低，該算法的具體實(shí)現(xiàn)可采用單片機(jī)或CPLD 或FPGA來(lái)實(shí)現(xiàn)，降低了系統(tǒng)的硬件成本。
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權(quán)利要求
一種移頻軌道電路的移頻參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，包括依次連接的信號(hào)調(diào)理電路(1)、真有效值測(cè)量電路(2)、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(3)和數(shù)據(jù)處理模塊(4)，數(shù)據(jù)處理模塊(4)還和信號(hào)調(diào)理電路(1)相連接，數(shù)據(jù)處理模塊(4)上還連接有過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)電路(5)和電源管理模塊(6)，過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)電路(5)還和信號(hào)調(diào)理電路(1)相連接，電源管理模塊(6)還分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(3)、信號(hào)調(diào)理電路(1)、真有效值測(cè)量電路(2)、過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)電路(5)相連接。
2. 按照權(quán)利要求l所述的移頻參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)處理模塊(4)選用CPLD、FPGA或單片機(jī)。
3. —種應(yīng)用權(quán)利要求1所述的移頻軌道電路的移頻參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量的方法，其特征在于，采用移頻軌道電路的移頻參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)，包括依次連接的信號(hào)調(diào)理電路(1)、真有效值測(cè)量電路(2)、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(3)和數(shù)據(jù)處理模塊(4)，數(shù)據(jù)處理模塊(4)還和信號(hào)調(diào)理電路(1)相連接，數(shù)據(jù)處理模塊(4)上還連接有過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)電路(5)和電源管理模塊(6)，過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)電路(5)還和信號(hào)調(diào)理電路(1)相連接，電源管理模塊(6)還分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(3)、信號(hào)調(diào)理電路(1)、真有效值測(cè)量電路(2)、過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)電路(5)相連接，具體按照以下步驟實(shí)施步驟1 :電源管理模塊(6)對(duì)信號(hào)調(diào)理電路(1)、真有效值測(cè)量電路(2)、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(3)、數(shù)據(jù)處理模塊(4)和過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)電路(5)供電，將被測(cè)移頻信號(hào)輸入到信號(hào)調(diào)理電路(1) ，信號(hào)調(diào)理電路(1)對(duì)被測(cè)移頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)調(diào)理，將被測(cè)移頻信號(hào)衰減到安全電壓范圍內(nèi)，得到衰減后的移頻信號(hào)；步驟2 :信號(hào)調(diào)理電路(1)將上步得到的衰減后的移頻信號(hào)傳遞給真有效值測(cè)量電路(2) ，求出衰減后的真有效值模擬信號(hào)；步驟3 :真有效值測(cè)量電路(2)將上步得到的衰減后的真有效值模擬信號(hào)傳遞給模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(3)，進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到衰減后的真有效值數(shù)字信號(hào)；步驟4 :模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(3)將上步得到的衰減后的真有效值數(shù)字信號(hào)傳遞給數(shù)據(jù)處理模塊(4)，經(jīng)數(shù)據(jù)處理得到被測(cè)移頻信號(hào)的真有效初值；步驟5 :數(shù)據(jù)處理模塊(4)根據(jù)上步得到的被測(cè)移頻信號(hào)的真有效初值輸出控制信號(hào)給信號(hào)調(diào)理電路(l)，使得信號(hào)調(diào)理電路(1)調(diào)整放大倍數(shù)后對(duì)被測(cè)移頻信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，使調(diào)理后的移頻信號(hào)的幅值處于合適的范圍內(nèi)；步驟6 :檢測(cè)被測(cè)移頻信號(hào)的移頻參數(shù)被測(cè)移頻信號(hào)的真有效終值、被測(cè)移頻信號(hào)的載頻頻率、頻偏和低頻頻率，檢測(cè)被測(cè)移頻信號(hào)的真有效終值，具體按照以下步驟實(shí)施a. 將步驟5得到的調(diào)理后的移頻信號(hào)傳遞給真有效值測(cè)量電路(2)，求出調(diào)理后的真有效值模擬信號(hào)；b. 將上步得到的調(diào)理后的真有效值模擬信號(hào)傳遞給模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(3)，進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到調(diào)理后的真有效值數(shù)字信號(hào)；c. 將上步得到的調(diào)理后的真有效值數(shù)字信號(hào)傳遞給數(shù)據(jù)處理模塊(4)，經(jīng)數(shù)據(jù)處理得到被測(cè)移頻信號(hào)的真有效終值；檢測(cè)被測(cè)移頻信號(hào)的載頻頻率、頻偏和低頻頻率，具體按照以下步驟實(shí)施a.將步驟5得到的調(diào)理后的移頻信號(hào)輸入給零點(diǎn)檢測(cè)電路(5)進(jìn)行整形，得到整形后的移頻信號(hào)；b.將上步得到的整形后的移頻信號(hào)與一標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)接入數(shù)據(jù)處理模塊(4)，采用一定的算法求出被測(cè)移頻信號(hào)的載頻頻率、頻偏和低頻頻率。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用移頻軌道電路的移頻參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量的方法，其特征在于，所述的采用一定的算法求出被測(cè)移頻信號(hào)的載頻頻率、頻偏和低頻頻率，具體按照以下步驟實(shí)施a.載頻頻率和頻偏的測(cè)量算法為同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)頻率比載頻頻率高1000倍以上的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)f。，用邏輯門(mén)電路捕捉標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)和移頻信號(hào)fx同時(shí)處于上升沿的時(shí)刻，將相鄰的兩個(gè)同步時(shí)刻作為一個(gè)計(jì)數(shù)周期，用標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)f。和移頻信號(hào)fx分別作為計(jì)數(shù)器A和計(jì)數(shù)器B的計(jì)數(shù)脈沖，記錄一個(gè)計(jì)數(shù)周期內(nèi)計(jì)數(shù)器A的計(jì)數(shù)值M和計(jì)數(shù)器B的計(jì)數(shù)值N，則由公式MTX = NT0計(jì)算出每個(gè)周期對(duì)應(yīng)的頻率fx，該頻率可能是移頻信號(hào)的上邊頻、下邊頻或者上下邊頻交替時(shí)刻的中間頻率，如此連續(xù)測(cè)量出多個(gè)頻率值，在一系列頻率值中統(tǒng)計(jì)出出現(xiàn)次數(shù)最多和次多的^值，即為移頻自動(dòng)閉塞信號(hào)的兩個(gè)邊頻，即上邊頻和下邊頻，根據(jù)載頻頻率f載頻的表達(dá)式 <formula>formula see original document page 3</formula>和頻偏A f的表達(dá)式 <formula>formula see original document page 3</formula>求出所被測(cè)移頻信號(hào)的載頻頻率以及頻偏；b.低頻頻率的測(cè)量算法為以整形后的移頻信號(hào)相鄰上升沿為計(jì)數(shù)周期，用一個(gè)比移頻信號(hào)頻率高1000倍以上的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，連續(xù)計(jì)數(shù)若干個(gè)周期，根據(jù)各個(gè)周期計(jì)數(shù)值的大小找出低頻頻率的一個(gè)周期，然后求出每個(gè)低頻周期中總計(jì)數(shù)值的大小，在軟件或硬件實(shí)現(xiàn)時(shí)根據(jù)系統(tǒng)所用標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘頻率建立低頻頻率與計(jì)數(shù)值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，最后采用查表的方法即可求出低頻頻率。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)的一種移頻軌道電路的移頻參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)，包括依次連接的信號(hào)調(diào)理電路、真有效值測(cè)量電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊還和信號(hào)調(diào)理電路相連接，數(shù)據(jù)處理模塊上還連接有過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)電路和電源管理模塊，過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)電路還和信號(hào)調(diào)理電路相連接，電源管理模塊還分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、信號(hào)調(diào)理電路、真有效值測(cè)量電路、過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)電路相連接。應(yīng)用該系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量，采用多周期連續(xù)完全同步測(cè)頻法與統(tǒng)計(jì)相結(jié)合的方法來(lái)測(cè)量載頻頻率和頻偏，采用多周期連續(xù)計(jì)數(shù)法與查表法相結(jié)合來(lái)測(cè)量低頻頻率，測(cè)量精度高，算法復(fù)雜度少，保證了測(cè)量精度和實(shí)時(shí)性兩者的兼顧。同時(shí)可采用單片機(jī)或CPLD或FPGA來(lái)實(shí)現(xiàn)，降低了系統(tǒng)的硬件成本。
文檔編號(hào)G01R23/10GK101701981SQ20091030929
公開(kāi)日2010年5月5日 申請(qǐng)日期2009年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月4日
發(fā)明者劉艷宏, 吳江, 徐杰, 楊媛, 樊永波, 諶冬, 高勇 申請(qǐng)人:西安理工大學(xué)