专利名称：采用傅里叶变换技术的移频轨道电路测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型适用于检测铁路移频轨道电路信号，尤其适于检测电气化和高速铁路无绝缘移频轨道电路，属采用微电子技术的铁路信号设备检测装置。
目前我国铁路电气化铁道不断发展，准高速铁路已在运行，高速铁路亦在发展之列，因而要求铁路信号设备及其检测设备与之相适应。现有普通铁路所用的移频轨道电路测试装置，大都采用硬件滤波、时间计数的时域测试方式，其稳定性、抗干扰性能差，测试精度不高，测试范围窄，不能适应电气化铁路、高速铁路发展的需要。
本实用新型的目的就是要克服上述现有技术存在的缺点，设计一种抗干扰性能好、测试精度高，测试范围广的能用于检测电气化铁路和高速铁路移频轨道电路的信号自动测试装置。
本实用新型的目的可以通过以下方式实现。本测试装置的核心是选用以快速傅里叶变换为主的数字信号处理技术，其方案为利用现有的机车感应器连接信号转换电路，信号转换电路连接设有高速数字信号处理器件的主控电路，主控电路再分别连接设有快速傅里叶变换器件的频谱分析电路、共享存储器，共享存储器再连接译码电路和微机，与主控电路连接的还有距离脉冲发生器。
信号转换电路由高频变压器连接模/数转换电路构成；主控电路由高速数字信号处理器件分别连接隔离电路、逻辑电路、输出口电路组成；频谱分析电路由带窗快速傅里叶变换芯片分别连接实部存储器、虚部存储器、虚实部存储器、窗函数存储器、锁存器、时钟构成。
本实用新型的主要优点是由于采用了先进的数字信号处理器件和快速傅里叶变换技术及器件，使得本测试装置抗干扰性能好，精度高，测试范围宽，速度快，工作稳定，尤其在电化区段强干扰、小信号的情况下效果更为明显，因而解决了高速铁路、电气化铁路所需的问题。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1为本测试装置电路结构图；图2为实施例中频谱分析电路III的电路原理图。
本实施例中，信号转换电路I由1∶1的高频变压器2连接模/数转换电路3(TLC32044型集成片)构成；主控电路II由高速数字信号处理器件4(TMS320C25芯片)分别连接隔离电路5(7片74F245芯片并行)、逻辑电路6(3片GAL20V8芯片并行)、输出口电路7(2片74F374芯片并行)构成；频谱分析电路III由快速傅里叶变换芯片8(TMC2310型)分别连接实部存储器12、虚部存储器13、虚实部存储器14(都是6116型集成片)、窗函数存储器15(WS57C49C型)及锁存器16(74F374型)、时钟17(用20兆晶体振荡器)构成；译码电路10采用GAL16V8芯片，距离脉冲发生器V采用RCL-5车载测距仪。
本测试装置的工作原理如下开机后首先完成自检。
当地面信号由机车感应器1接收上来后，经过高频变压器2隔离，进入模/数转换器3完成一次转换后，向高速数字信号处理器件4(以下简称处理器件4)申请中断，由处理器件4读取并判断是否满足移频信号的采样频率范围的数据，将满足该范围的数据读入到频谱分析电路III的实部存储器12和虚实部存储器14的实部中，经控制CMD0-1脚，快速傅里叶变换芯片8据此开始工作，此时其DONE线处于低电平，完成任务后，DONE线变成高电平，处理器件4据此并通过BIO线判断出快速傅里叶变换芯片8是否完成任务。在此工作中处理器件4根据计算的需要，控制SSO-2线的高低，选择窗函数存储器15中合适的窗函数使快速傅里叶变换的频移和清零处理仅用一个计算周期(100ns)就能完成。当频谱分析电路III完成任务后，处理器件4读取实部存储器12，虚部存储器13、虚实部存储器14中的值并进行后期处理工作，完成数据处理后将结果送入共享存储器IV中，供微机11读取再输出显示或打印。
另外，距离的计算是由处理器件4通过中断口INT1接收由脉冲发生器V送来的距离脉冲，每次中断处理器件4就使距离加1，根据两次中断的时间间隔，计算出列车的速度，处理器件4将上述距离和速度值送往共享存储器9，供微机11读取使用。
权利要求1.一种采用傅里叶变换技术的移频轨道电路测试装置，涉及机车感应器，其特征是机车感应器(1)连接信号转换电路(I)，信号转换电路(I)连接设有高速数字信号处理器件的主控电路(II)，主控电路(II)再分别连接设有快速傅里叶变换器件的频谱分析电路(III)、共享存储器(IV)，共享存储器(IV)再连接译码电路(10)和微机(11)，与主控电路(II)连接的还有距离脉冲发生器(V)。
2.根据权利要求1所述的采用傅里叶变换技术的移频轨道电路测试装置，其特征是信号转换电路(I)由高频高压器(2)连接模/数转换电路(3)构成；主控电路(II)由高速数字信号处理器件(4)分别连接隔离电路(5)、逻辑电路(6)、输出口电路(7)组成；频谱分析电路(III)由带窗快速傅里叶变换芯片(8)分别连接实部存储器(12)、虚部存储器(13)、虚实部存储器(14)、窗函数存储器(15)、锁存器(16)、时钟(17)构成。
专利摘要本实用新型适于检测电气化铁路高速铁路移频轨道电路，是采用傅里叶变换技术的移频轨道电路测试装置。主要特征是设有信号转换电路、带数字信号处理器件的主控电路、带快速傅里叶变换器件的频谱分析电路、脉冲发生器、共享存储器及微机，由机车感应器接收的信号经转换送由主控电路控制的频谱分析电路计算，处理结果由微机读取输出。本检测装置检测范围宽、速度快、精度高，抗干扰性强，解决了普通移频检测仪不适于铁路电化和高速的问题。
文档编号G01C22/00GK2271703SQ96241518
公开日1997年12月31日 申请日期1996年10月30日 优先权日1996年10月30日
发明者魏学业, 丁正庭, 汪希时 申请人:北方交通大学