无线交通信号控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种无线交通信号控制系统，包括用于接收公共无线电广播电台信号的无线电广播接收电路、用于对接收的信号进行调谐解码的频率自动调谐解码电路、对信号进行解调放大的信号解调放大电路以及用于控制信号输出的交通信号显示驱动电路，所述无线电广播接收电路的输出端连接频率自动调谐解码电路的输入端，频率自动调谐解码电路的输出端连接信号解调放大电路的输入端，信号解调放大电路的输出端连接交通信号显示驱动电路的输入端，交通信号显示驱动电路的输出端连接扬声器和指示灯。本发明利用广泛在世界各地的的公共无线电台发出的的各种频率的广播信号，利用无线电广播信号都的整点报时功能获得整点报时信号，实现对交通信号灯准确控制的功能。
【专利说明】无线交通信号控制系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及交通信号控制【技术领域】，特别是一种无线交通信号的控制系统。
【背景技术】
[0002]时间基准信号是交通信号控制功能最基本的要求，目前的交通信号控制产品在没有各种网络支持或者其他有线方式控制来源的条件下，如果要求非常可靠的工作，往往需要精密准确的时间控制作为信号源，传统的方式往往采用GPS、北斗卫星信号等作为时间授时工具、利用非免费的无线电专业授时信号台发射的时间信号或者使用用高精度电子计时时钟进行精密的时间信号输出。
[0003]如果采用GPS、北斗卫星等授时工具，势必造成整套设备的成本过高，况且大雪、暴雨、浓雾、遮挡等自然条件会对接收卫星信号有影响，容易造成短期卫星信号的丢失，造成交通控制的工作时间混乱，会引起严重的后果，同时卫星信号接收系统造价比较昂贵。
[0004]如果采用电子时钟电路作为交通控制系统的时间信号，任何电子计时时钟都会有积累误差，当这些电子计时器累计误差达到正负0.1秒以上时，会严重影响整个交通控制系统的正常工作，甚至会造成较大的交通事故，所以电子时钟不适合长期使用。
[0005]如果采用非免费的无线电授时信号台发射的时间信号作为交通控制产品的时间来源使用时，首先必须对无线电专业授时信号发射台的所有者或运营商支付高额的使用费用，况且该无线电专业授时信号发射台无线电覆盖范围有限，而且不同国家采用不同制式的发射方式，其频率、功率、覆盖范围、收费方式都不尽相同，不利于交通信号控制产品社会化的广泛应用。以中国商丘无线电授时台为例，该台以每天24小时连续不断地以四种频率(2.5M, 5M, 10M, 15M,同时保证3种频率)交替发播标准时间、标准频率信号，覆盖半径超过3000公里，授时精度为毫秒(千分之一秒)量级；长波授时台(BPL)每天定时发播载频为IOOKHz的高精度长波时频信号，地波作用距离1000-2000公里，天地波结合，能够覆盖全国大部分陆地和近海海域，授时精度为微秒(百万分之一秒)量级；该无线电授时信号为非公共免费使用性资源，采用有偿使用制度。同时世界其他国家和地区对专业精密时间授时资源的管理大部分和我国类似，都是对该类授时信号资源采取有偿使用，况且由于各个国家和地区使用的授时无线电发射频率都不一至，受无线电发射功率等影响也都有一定的信号辐射盲区，如果采用此授时方式的交通控制设备，很难作为各个国家和地区的通用产品。不同国家和地区都有不同频率是授时中心，如果采用接收该国家和地区授时中心的信号时，首先该授时信号是以本国家和地区的授时发射台为中心，在以发射台半径的一定公里辐射范围才能有效接受信号，况且该信号不是24小时实时发射，并且其发射功率不能够完全覆盖所在国和地区的领土面积，对必须保证24小时正常工作的交通控制方式显然不合适。
[0006]因此目前这些时间信号输出的现有技术已经无法适应社会化广泛使用的交通信号控制系统应用，对于交通信号控制系统的发展也必然产生一定的影响和制约。
【发明内容】
[0007]本发明需要解决的技术问题是提供一种利用免费的时间信号输出资源进行交通信号控制的系统，在保证交通显示系统可靠工作的基础上，提高其通用性。
[0008]为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
[0009]无线交通信号控制系统，包括用于接收公共无线电广播电台信号的无线电广播接收电路、用于对接收的信号进行调谐解码的频率自动调谐解码电路、对信号进行解调放大的信号解调放大电路以及用于控制信号输出的交通信号显示驱动电路，所述无线电广播接收电路的输出端连接频率自动调谐解码电路的输入端，频率自动调谐解码电路的输出端连接信号解调放大电路的输入端，信号解调放大电路的输出端连接交通信号显示驱动电路的输入端，交通信号显示驱动电路的输出端连接扬声器和指示灯。
[0010]本发明所述无线电广播接收电路的具体结构为:所述无线电广播接收电路包括依次串联连接的天线接收电路、带通滤波器、振荡器、无线接收电路以及高频放大电路，高频放大电路的输出端连接频率自动调谐解码电路的输入端。
[0011]本发明所述频率自动调谐解码电路的具体结构为:所述频率自动调谐解码电路包括选频网络、混频器、解码单元、锁相环、频率自动控制电路、本地振荡器以及中频放大电路，所述选频网络的输入端连接无线电广播接收电路中高频放大电路的输出端，选频网络的输出端分别与混频器和解码单元的输入端连接，解码单元的输出端连接锁相环的输入立而，锁相环的输出％5连接频率自动控制电路的输入频率自动控制电路的输入还连接本地振荡器的输出端，频率自动控制电路的输出端连接混频器的输入端，混频器的输出端连接中频放大电路的输入端。
[0012]本发明所述信号解调放大电路的具体结构为:所述信号解调放大电路包括鉴频电路、检波电路、滤波器以及低频放大电路，所述鉴频电路的输入端连接频率自动调谐解码电路中解码电路的输出端，鉴频电路的输出端连接检波电路的输入端，检波电路的输出端经滤波器连接低频放大电路的输入端。
[0013]本发明的所述交通信号显示驱动电路具体结构为:所述交通信号显示驱动电路包括包括三极管直流驱动电路、声音驱动电路以及显示驱动电路，所述三极管直流驱动电路的输入端连接信号解调放大电路中低频放大电路的输出端，三极管直流驱动电路的输出端分别与声音驱动电路以及显示驱动电路的输入端连接，声音驱动电路的输出端连接蜂鸣器，显示驱动电路的输出端分别连接交通信号指示灯、人行横道指示灯以及倒计时器。
[0014]由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。
[0015]本发明利用广泛在世界各地的的公共无线电台发出的的各种频率的广播信号，利用这些无线电广播信号都具有的整点报时功能，获得整点报时信号，实现对交通信号灯准确控制的功能。本发明能够在不同国家和地区自动获取当地较稳定的公共无线电广播电台资源的整点报时信号，同时利用本发明可以实现交通信号及其他交通控制产品的时间控制，当所接收的无线电台信号遭遇正在工作的无线电台停止广播或信号微弱不能支持该系统工作的情况时，本发明能够迅速无缝隙的自动搜索并转换至当地信号较强的其他公共无线电广播电台信号，所以本发明可以保证无线电广播整点时间信号的24小时的无缝隙不间断定时读取，实现整个交通显示系统可靠工作的目的。
【专利附图】
【附图说明】[0016]图1为本发明的结构框图；
图2为本发明所述无线电广播接收电路的电路框图；
图3为本发明所述频率自动调谐解码电路的电路框图；
图4为本发明所述信号调节放大电路的电路框图；
图5为本发明所述交通信号显示驱动电路的电路框图。
【具体实施方式】
[0017]下面将结合附图和具体实施例对本发明进行进一步详细说明。
[0018]一种无线交通信号控制系统，其结构框图如图1所示，包括无线电广播接收电路、频率自动调谐解码电路、信号解调放大电路以及交通信号显示驱动电路，无线电广播接收电路的输出端连接频率自动调谐解码电路的输入端，频率自动调谐解码电路的输出端连接信号解调放大电路的输入端，信号解调放大电路的输出端连接交通信号显示驱动电路的输入端，交通信号显示驱动电路的输出端连接扬声器和指示灯。
[0019]其中，无线电广播接收电路用于接收公共无线电广播电台信号，其结构框图如图2所示。包括依次串联连接的天线接收电路、带通滤波器、振荡器、无线接收电路以及高频放大电路，高频放大电路的输出端连接频率自动调谐解码电路的输入端。
[0020]频率自动调谐解码电路用于对接收的信号进行调谐解码，其结构框图如图3所示。包括选频网络、混频器、解码单元、锁相环、频率自动控制电路、本地振荡器以及中频放大电路，所述选频网络的输入端连接无线电广播接收电路中高频放大电路的输出端，选频网络的输出端分别与混频器和解码单元的输入端连接，解码单元的输出端连接锁相环的输入端，锁相环的输出端连接频率自动控制电路的输入端，频率自动控制电路的输入端还连接本地振荡器的输出端,频率自动控制电路的输出端连接混频器的输入端,混频器的输出端连接中频放大电路的输入端。
[0021]信号解调放大电路用于对信号进行解调放大，其结构框图如图4所示。包括鉴频电路、检波电路、滤波器以及低频放大电路，所述鉴频电路的输入端连接频率自动调谐解码电路中解码电路的输出端，鉴频电路的输出端连接检波电路的输入端，检波电路的输出端经滤波器连接低频放大电路的输入端。
[0022]交通信号显示驱动电路用于控制信号输出，其结构框图如图5所示。包括三极管直流驱动电路、声音驱动电路以及显示驱动电路，所述三极管直流驱动电路的输入端连接信号解调放大电路中低频放大电路的输出端，三极管直流驱动电路的输出端分别与声音驱动电路以及显示驱动电路的输入端连接，声音驱动电路的输出端连接蜂鸣器，显示驱动电路的输出端分别连接交通信号指示灯、人行横道指示灯以及倒计时器。
[0023]本发明的工作过程如下所述:
天线接收电路将接收的公共无线电广播电台信号送入带通滤波器进行滤波处理，然后与振荡器进行耦合，无线广播电台信号进行耦合后送入无线接收电路进行处理，然后再经过高频放大输送给频率自动调谐解码电路。本实施例中无线接收电路的主要芯片可采用TA7358，振荡器采用文氏桥振荡器。
[0024]经高频放大的无线广播信号经选频网络选出所需频道的高频信号，经高频放大、变频，获得中频信号，因中频频率固定，便于用滤波器控制频带，易于改善选择性。又因在较低频率下工作，即使增益高，也不会反馈到高放级而引起自激。经选频网络选出的高频信号分别送入混频器和解码单元；解码单元对高频信号进行处理，得到的整数频偏、小数频偏反馈到所述锁相环电路中，进行校正，校正后的信号再送入频率自动控制电路进行调节后送入混频器。频率自动控制电路可以通过改变电压对频率进行选择、自动进行调节，实现频率不会自动漂移，大大提高了接收机的灵敏度。从选频网络输出的高频信号和经频率自动控制电路调节后的信号在混频器内进行处理，混频器输出固定的中频信号，再将其送入中频放大电路进行功率放大后送入信号解调放大电路进行处理。
[0025]中频信号进入信号解调放大电路后，首先送入鉴频电路对信号的频幅进行调节，由检波电路滤除信号的中频成分得到低频信号，经滤波后送入低频放大电路进行放大，然后送入交通信号显示驱动电路。鉴频电路可采用线性幅度较宽、调节容易的线性鉴频器。
[0026]低频信号送入交通信号显示驱动电路中的三极管直流驱动电路，转变成用于控制声音和显示的信号，分别去控制声音驱动电路和显示驱动电路；声音驱动电路接收到信号后驱动扬声器发出警报；显示驱动电路接收到信号后分别控制相应的交通信号指示灯和人行横道指示灯进行点亮，同时还可驱动倒计时器进行时间显示。
【权利要求】
1.无线交通信号控制系统，其特征在于:包括用于接收公共无线电广播电台信号的无线电广播接收电路、用于对接收的信号进行调谐解码的频率自动调谐解码电路、对信号进行解调放大的信号解调放大电路以及用于控制信号输出的交通信号显示驱动电路，所述无线电广播接收电路的输出端连接频率自动调谐解码电路的输入端，频率自动调谐解码电路的输出端连接信号解调放大电路的输入端，信号解调放大电路的输出端连接交通信号显示驱动电路的输入端，交通信号显示驱动电路的输出端连接扬声器和指示灯。
2.根据权利要求1所述的无线交通信号控制系统，其特征在于:所述无线电广播接收电路包括依次串联连接的天线接收电路、带通滤波器、振荡器、无线接收电路以及高频放大电路，高频放大电路的输出端连接频率自动调谐解码电路的输入端。
3.根据权利要求2所述的无线交通信号控制系统，其特征在于:所述频率自动调谐解码电路包括选频网络、混频器、解码单元、锁相环、频率自动控制电路、本地振荡器以及中频放大电路，所述选频网络的输入端连接无线电广播接收电路中高频放大电路的输出端，选频网络的输出端分别与混频器和解码单元的输入端连接，解码单元的输出端连接锁相环的输入端，锁相环的输出端连接频率自动控制电路的输入端，频率自动控制电路的输入端还连接本地振荡器的输出端，频率自动控制电路的输出端连接混频器的输入端，混频器的输出端连接中频放大电路的输入端。
4.根据权利要求3所述的无线交通信号控制系统，其特征在于:所述信号解调放大电路包括鉴频电路、检波电路、滤波器以及低频放大电路，所述鉴频电路的输入端连接频率自动调谐解码电路中解码电路的输出端，鉴频电路的输出端连接检波电路的输入端，检波电路的输出端经滤波器连接低频放大电路的输入端。
5.根据权利要求4所述的无线交通信号控制系统，其特征在于:所述交通信号显示驱动电路包括包括三极管直流驱动电路、声音驱动电路以及显示驱动电路，所述三极管直流驱动电路的输入端连接信号解调放大电路中低频放大电路的输出端，三极管直流驱动电路的输出端分别与声音驱动电路以及显示驱动电路的输入端连接，声音驱动电路的输出端连接蜂鸣器，显示驱动电路的输出端分别连接交通信号指示灯、人行横道指示灯以及倒计时器。
【文档编号】G08G1/07GK103956056SQ201410205185
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年5月16日 优先权日:2014年5月16日
【发明者】王士元, 王川, 张国云 申请人:保定维特瑞交通设施工程有限责任公司