技术特征：
1.基于zpw2000轨道电路的移频信号频率检测方法，其特征在于：包括以下步骤：结合微控制器的da信号，对主轨道与相邻轨道的混合信号进行调整，从而输出数字滤波器能够处理的0～3v电压信号；将调整后的混合信号输入数字滤波器，并通过微控制器向所述数字滤波器输入时钟信号，使数字滤波器输出混合信号中与时钟信号相同频率的轨道信号；对数字滤波器输出的轨道信号进行放大处理得到幅值在0.3～3.0v之间振荡的正弦信号，再将低频调制的上下边频交替变换的正弦信号转换为相同频率交替变换的方波信号；对轨道信号频率交替变换的方波信号的上边频和下边频进行计数，以获得轨道信号的上边频频率、下边频频率，以及调制频率。2.根据权利要求1所述的基于zpw2000轨道电路的移频信号频率检测方法，其特征在于：所述结合微控制器的da信号，对主轨道与相邻轨道的混合信号进行调整，从而输出数字滤波器能够处理的0～3v电压信号的步骤，包括：获取主轨道与相邻轨道的混合信号u
i
；获取微控制器的直流电平da信号u
i3
；将主轨道与相邻轨道的混合信号u
i
输入反相加法器的负相端，并将微控制器的直流电平da信号u
i3
输入反相加法器的正相端后，反相加法器输出的混合信号的幅值v
out
为：其中，r
16
为反相加法器的反相端输入电阻，r
18
为反相加法器的反相端接地电阻，r
f
为可调反馈电阻。3.根据权利要求2所述的基于zpw2000轨道电路的移频信号频率检测方法，其特征在于：所述可调反馈电阻r
f
为第一数字电位器，通过所述微控制器配置第一数字电位器的阻值。4.根据权利要求1所述的基于zpw2000轨道电路的移频信号频率检测方法，其特征在于：所述将调整后的混合信号输入数字滤波器，并通过微控制器向所述数字滤波器输入时钟信号，使数字滤波器输出混合信号中与时钟信号相同频率的轨道信号的步骤，包括：将调整后的混合信号v
out
从数字滤波器的vmin接口输入；通过微控制器输出占空比为50％的相应频率的pwm波，经分频后形成的时钟信号从数字滤波器的fmclk接口输入；数字滤波器按照时钟信号的频率，将混合信号v
out
中与时钟信号相同频率的轨道信号从vmout接口输出。5.根据权利要求1所述的基于zpw2000轨道电路的移频信号频率检测方法，其特征在于：对数字滤波器输出的轨道信号进行放大处理得到幅值在0.3～3.0v之间振荡的正弦信号的步骤，包括：设置微控制器的dac输入电压为0v，获取微控制器的adc采样信号的最大值，判断所述adc采样信号的最大值是否在3.0～3.2v的范围内；若adc采样信号的最大值小于在3.0v，则通过微控制器调节第二数字电位器的放大信号，使adc采样信号的最大值在3.0～3.2v的范围内；若adc采样信号的最大值大于3.2v，则
通过微控制器调节第二数字电位器的缩小信号，使adc采样信号的最大值在3.0～3.2v的范围内；若adc采样信号的最大值在3.0～3.2v的范围内，则获取微控制器的adc采样信号的最小值，判断所述adc采样信号的最小值是否在0.1～0.3v的范围内；若adc采样信号的最小值小于0.1v，则通过微控制器增大da电压，使adc采样信号的最小值在0.1～0.3v的范围内；若adc采样信号的最小值大于0.3v，则通过微控制器减小da电压，使adc采样信号的最小值在0.1～0.3v的范围内。6.根据权利要求5所述的基于zpw2000轨道电路的移频信号频率检测方法，其特征在于：所述将低频调制的上下边频交替变换的正弦信号转换为相同频率交替变换的方波信号的步骤，包括：取正弦信号的2/3正弦波峰值为正向阈值电压v
t+
，取正弦信号的1/3正弦波谷值为负向值电压v
t
‑
，根据虚短虚断的电路计算方法，触发双阈值的计算公式为：，根据虚短虚断的电路计算方法，触发双阈值的计算公式为：其中，v
t+
为触发正向阈值电压，v
t
‑
触发负向阈值电压，v
ref
为参考电压，v
oh
为正弦信号的最高电压，v
ol
为正弦信号的最低电压；触发正向阈值电压v
t+
作为方波信号的上升沿电压，将触发负向阈值电压v
t
‑
作为方波信号的下降沿电压，形成相同频率交替变换的方波信号。7.根据权利要求6所述的基于zpw2000轨道电路的移频信号频率检测方法，其特征在于：所述对轨道信号频率交替变换的方波信号的上边频和下边频进行计数的步骤，包括：设定计数频率为f，按照计数频率f对方波信号的上升沿进行捕获，得到计数值，并测量出相邻两个上升沿之间的差值作为单个周期计数值；设置偏差阈值，舍去大于偏差阈值的计数值，再通过平滑滤波使计数值更平滑；测量所得计数值中的最大值和最小值，取最大值和最小值的平均值作为上下边频的阈值，将各个计数值与上下边频的阈值进行比较，若计数值大于所述上下边频的阈值，则为下边频计数值；若计数值小于所述上下边频的阈值，则为上边频计数值。8.根据权利要求7所述的基于zpw2000轨道电路的移频信号频率检测方法，其特征在于：所述获得轨道信号的上边频频率、下边频频率，以及调制频率的步骤，包括：分别对上边频计数值和下变频计数值进行求和，得到上边频总计数值c1和下边频总计数值c2，同时统计上边频计数值出现的周期总数n1和下边频计数值出现的周期总数n2，则上边频频率为下边频频率为中心频率为上边频频率和下边频频率的算术平均值；调制频率为9.基于zpw2000轨道电路的移频信号频率检测系统，其特征在于：包括：
输入信号调整单元，其输入端接入主轨道信号和相邻轨道信号的混合信号，以及接入微控制器输出的da信号，用于结合微控制器的da信号，对主轨道信号和相邻轨道的混合信号进行调整，从而输出数字滤波器能够处理的0～3v电压信号；轨道信号选频单元，包括数字滤波器，所述数字滤波器的输入端与所述输入信号调整单元的输出端连接，用于根据微控制器输入的时钟信号，输出混合信号中与时钟信号相同频率的轨道信号；输出信号转换单元，其输入端接入所述轨道信号选频单元输出的轨道信号，用于对该轨道信号进行放大处理，以得到幅值在0.3～3.0v之间振荡的正弦信号，并将低频调制的上下边频交替变换的正弦信号转换为相同频率交替变换的方波信号；捕捉计数单元，其输入端接入所述输出信号转换单元输出的方波信号，用于对方波信号的上边频和下边频进行计数，以获得轨道信号的上边频频率、下边频频率，以及调制频率；微控制器，分别与所述输入信号调整单元和轨道信号选频单元连接，用于对所述输入信号调整单元发送da信号，以及向轨道信号选频单元发送时钟信号。10.根据权利要求9所述的基于zpw2000轨道电路的移频信号频率检测系统，其特征在于：所述微控制器还与所述输出信号转换单元连接，用于当输出信号转换单元对轨道信号进行放大时，发送采样信号。
技术总结
本发明涉及基于ZPW2000轨道电路的移频信号频率检测方法，包括步骤：结合微控制器的DA信号，对主轨道与相邻轨道的混合信号进行调整，从而输出数字滤波器能够处理的0~3V电压信号；将调整后的混合信号输入数字滤波器，并通过微控制器向所述数字滤波器输入时钟信号，使数字滤波器输出混合信号中与时钟信号相同频率的轨道信号；对数字滤波器输出的轨道信号进行放大处理得到幅值在0.3~3.0V之间振荡的正弦信号，再将低频调制的上下边频交替变换的正弦信号转换为相同频率交替变换的方波信号；对轨道信号频率交替变换的方波信号的上边频和下边频进行计数，以获得轨道信号的上边频频率、下边频频率，以及调制频率。以及调制频率。以及调制频率。
技术研发人员：华泽玺 邬芝权 曾鹏程 靳桅 薛恒 龙海鹏 胡晓刚 邱鼎昌 谢朔春 白鹏飞 曹旭辉
受保护的技术使用者：四川都睿感控科技有限公司
技术研发日：2021.06.21
技术公布日：2021/9/21