[发明专利]铁道测长信号数字处理测量设备

摘要

本发明公开了一种铁路铁道测长信号数字处理测量设备，包括：信号激励源、电源防雷器、信号变换与传感电路、信号防雷保安器、信号隔离与调理电路、多路模拟信号转换器、铁道测长信号采样保持与A/D转换电路，以及微处理单元。该设备通过多个器件隔离、滤除干扰信号；并且，通过频谱分析技术来彻底滤除了工作频率外的所有干扰信号，从而提高了测量性能；可以为控制系统提供准确的调车线空闲长度，减少“天窗”和超速连挂的情况发生。

主权项

1.一种铁路铁道测长信号数字处理测量设备，其特征在于，包括：信号激励源、电源防雷器、信号变换与传感电路、信号防雷保安器、信号隔离与调理电路、多路模拟信号转换器、信号采样保持与A/D转换电路，以及微处理单元；其中：所述信号激励源，用于将输入电源转换成铁道测长工作的电源；所述电源防雷器，用于阻止雷电对信号激励源电子设备的损坏，并将信号激励源的输出信号向外传输；所述信号变换与传感电路，用于隔离信号激励源与测长轨道电路以及均衡测长轨道电路的电流，还用于隔离测长轨道电路与测量设备，并将获得的铁道测长信号向外传输；所述信号防雷保安器，用于阻止雷电对测量设备的损坏，并将所述铁道测长信号向外传输；所述信号隔离与调理电路，用于防止外部包括直流的电气化干扰进入测量设备、防止瞬间外部高电压的干扰可能造成测量设备的损坏，以及对所述铁道测长信号进行滤波处理，以抑制各种干扰信号的影响；所述多路模拟信号转换器，用于将滤波后的多路铁道测长信号分时输送到信号采样保持与A/D转换电路；所述信号采样保持与A/D转换电路，用于采集每一路铁道测长信号瞬时电压值并保持到A/D转换完成，所述的A/D转换即为将铁道测长信号转换为相应的数字信号；所述微处理单元，用于对输入的数字信号进行频谱特性分析，获得相应的铁道测长数据；所述微处理单元对输入的数字信号进行频谱特性分析时，需要进行波形采样；对于采样结果，利用窗函数方法滤除掉工作频率外的干扰信号，设w(n)为窗函数时域序列值，其中n＝0,1...N‑1，N为采样序列周期；则有：其中，M为窗函数的项数，α_m为窗系数，满足约束条件设x(n)为输入的数字信号的时域采样序列值，则加窗处理后时域采样序列的第n个值y(n)＝x(n)w(n)；再对加窗处理后时域采样序列进行离散Fourier变换：