CN104575154A - 高铁沙盘列控系统 - Google Patents
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Abstract
一种高铁沙盘列控系统，包括模拟轨道和模拟列车、所述模拟轨道包括至少2个轨道区段及设在区段内的控制装置和地面信号机；所述控制装置结构相同，包括分别安装在轨道区段两端的移频信号发送器和移频信号接收器，所述移频信号接收器的输入端通过传输线与模拟轨道连接，输出端通过传输线与后一区段的移频信号发送器连接，控制端与本区段地面信号机连接；所述模拟列车包括电感线圈、小信号放大电路、移频信号解调器、机车信号机和列车牵引系统。该高铁沙盘列控系统采用移频信号发送器向轨面发送信息，用移频信号接收器来解调该信息，对地面信号机进行控制，模拟列车能够从轨面接收移频信息，进而控制机车信号机点灯与列车运行速度，从而真实仿真铁路现场。
Description
技术领域
本发明涉及铁路列控技术，特别是一种适用于高铁沙盘中的信号发送与接收、机车信号机点灯与列车速度模拟控制的高铁沙盘列控系统。
背景技术
随着高铁的飞速发展，高铁信号技术作为高铁列控的核心也越显突出，而目前各大铁路院校还没有高铁沙盘列控系统，这对于铁路院校来说，不利于学生技能的提升，影响铁路院校的实训教学质量。为了使学生理论与实践相结合，学生需要进行现场实习，但由于铁路现场对实习生规定只能观看，实习效果不能满足教学的需要，因此，铁道类学院必须建成同铁路现场设备相适宜，能满足实践性教学需要的专业经验、实习演练场所，但目前的大部分实习演练场所仅适用于运营与驾驶相关专业，而对于信号工来说，铁路现场参数需要实际测量，因此，必须建设相关适用于高铁的列控系统。对于现有的高铁沙盘列控系统，大多是铁路爱好者设计出的相关控车装置，没有铁路现场的移频参数，更没有相应的高铁列控技术。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种高铁沙盘列控系统，以克服已有技术所存在的上述不足，满足铁路院校高铁实验实训教学需求。
本发明采取的技术方案是：一种高铁沙盘列控系统，包括模拟轨道和模拟列车，所述模拟轨道包括至少两个轨道区段，每个轨道区段内设列控装置和地面信号机；所述列控装置结构相同、包括分别安装在轨道区段两端的移频信号发送器和移频信号接收器；
所述移频信号接收器的输入端通过传输线与模拟轨道连接，移频信号接收器的输出端通过传输线与后一轨道区段的移频信号发送器的输入端连接，移频信号接收器的控制端通过传输线与本轨道区段的地面信号机连接； 所述移频信号发送器的输出端通过传输线与模拟轨道连接，移频信号发送器的输入端与前一轨道区段的移频信号接收器的输出端连接；
所述移频信号接收器用于接收本轨道区段之移频信号发送器传来的轨道信息进行解调，根据调制信号的大小控制本轨道区段的地面信号机点灯，同时将解调出的调制信号传送至后一轨道区段的移频信号发送器； 所述移频信号发送器用于将从前一轨道区段的移频信号接收器传送来的轨道信息发送至本轨道区段的移频信号接收器；
所述移频信号接收器包括移频信号解调器和输出控制模块；
所述模拟列车包括电感线圈、小信号放大电路、机车移频信号解调器、机车信号机和机车牵引系统；
所述电感线圈、小信号放大电路和机车移频信号解调器依次电路连接，机车移频信号解调器的输出端分别连接机车信号机和机车牵引系统；
所述电感线圈用于感应模拟轨道的短路信息，并将所产生的感应电动势送入小信号放大电路；所述小信号放大电路用于放大处理感应信号，并将放大后的信号送入机车移频信号解调器；所述机车移频信号解调器用于计算调制信号大小，根据其频率所代表的意义控制机车信号机点灯，同时产生PWM控制机车牵引系统调节运行速度。
所述小信号放大电路由电阻R1、电阻R2和运算放大器构成，
所述电感线圈一端连接运算放大器的正极输入端，另一端通过电阻R1与连接运算放大器的负极输入端，电阻R2的一端连接运算放大器的输出端，另一端连接运算放大器的负极输入端。
所述移频信号发送器包括载频切换单元、信号制式切换单元、18信息切换条件、第一微处理器、晶体振荡器、有源晶振、DDS芯片、功率放大器和隔离变压器；
所述第一微处理器为移频信号发送器的控制核心，包括中央处理器和定时器，其输入端口分别与所述载频切换单元、信号制式切换单元以及18信息切换条件连接、并接受由前一区段移频信号接收器输出控制模块发送的载频切换单元、信号制式切换单元以及18信息切换条件信息；
第一微处理器的输出端口与DDS芯片连接并向其输送控制信号、上、下边频数据控制字及低频调制电平信号，第一微处理器内置的振荡电路与所述晶体振荡器连接构成微处理器的工作时钟；所述定时器通过分频产生低频调制电平信号，经所述中央处理器送DDS芯片；
所述信号制式切换单元用于控制铁路信号三种制式、即国产移频、UM71和ZPW2000A的切换；所述载频切换单元用于控制对应铁路信号三种制式的4种或8种载频切换； 所述18信息切换条件为前方闭塞分区接收器送来的编码条件；所述有源晶振与DDS芯片连接用于为DDS芯片提供工作振荡频率；所述DDS芯片在第一微处理器控制下输出相位连续的铁路移频信号；所述功率放大器用于对DDS芯片输出的信号进行功率放大，以便有效地向模拟轨道传输；所述隔离变压器用于对模拟轨道上的信号进行隔离；所述DDS芯片采用AD9832，内置“寄存器0”和“寄存器1”；所述功率放大器采用LM1875或TDA2030或LA4425。
所述移频信号解调器和机车移频信号解调器结构相同，包括第二整形电路、第二微处理器、第二晶体振荡器、程控滤波器、检波器和低通滤波器；
所述第二整形电路的输入端与模拟轨道连接，输出端与第二微处理器的输入端连接，用于将从模拟轨道输入的铁路移频FSK信号由正弦波转成方波，输送给第二微处理器识别；所述第二晶体振荡器与第二微处理器连接，用于与第二微处理器内置的振荡电路一起产生方波，作为第二微处理器的系统工作时钟；所述第二微处理器的输出端与程控滤波器连接，其作用是：一是完成分频并将其输送给程控滤波器、作为程控滤波器内部采样时钟，二是测频，判断出载频、包括：国产移频、UM71移频或ZPW2000移频的大小，三是确定程控滤波器的滤波参数，控制程控滤波器设置中心频率F0、品质因数Q和滤波器的工作方式；所述程控滤波器其作用是：对输入的铁路移频信号进行滤波，使送来的调频信号变成调幅-调频信号，即信号幅度随载频频率变化而变化的信号；所述检波器与程控滤波器的输出端连接，其作用是：对经程控滤波器滤波后的调幅-调频信号进行检波处理，将调幅-调频信号变为调制信号，即低频信号；所述低通滤波器与检波器的输出端连接，其作用是：对检波后的信号进行低通滤波，使该信号波形更平滑，并将取得的调制信号进行幅度放大，供输出控制模块电路识别调制频率的大小。
所述输出控制模块包括第三整形电路、第三微处理器和第三晶体振荡器；
所述第三整形电路的输入端与所述移频信号解调器连接，输出端与第三微处理器的输入端连接，其作用是：将低频调制信号由正弦波转成方波，输送给第三微处理器识别。
所述第三晶体振荡器与第三微处理器连接，其作用是：为微处理器内部定时器提供时钟。
所述第三微处理器的一输出端与本轨道区段的地面信号机连接，其作用是：根据本区段的列车占用情况或低频调制信号的大小控制地面信号机点对应的灯光。
第三微处理器的另一输出端与后一轨道区段的移频信号发送器连接，其作用是：根据本区段的列车占用情况或低频调制信号大小向后一轨道区段的移频信号发送器传输控制信息。
所述移频信号发送器之第一微处理器、移频信号解调器之第二微处理器以及输出控制模块之第三微处理器采用STC12C5A系列；
所述移频信号解调器之程控滤波器采用MAX系列，包括第一滤波器和第二滤波器，程控滤波器的16、15、13和10脚分别与微处理器的4、12、13和14脚连接，用于选择程第一滤波器和第二滤波器的地址，程控滤波器的6脚和20脚分别与微处理器的16脚和17脚连接，用于向程控滤波器对应地址存入已选择的滤波参数；
所述检波器由二极管D1、第三电阻R3及第三电容C3组成，二极管D1的输入端接程控滤波器的21脚，输出端接低通滤波，第三电阻R3与第三电容C3并联连接，其一端接低通滤波，另一端接地；
所述低通滤波由运算放大器LM358、第四电阻R4、第四电容C4、第五电阻R5和第五电容C5构成，第四电阻R4的一端接检波器的输入端，第四电阻R4的领一端与第四电容C4串联后接运算放大器LM358的2脚，第五电阻R5与第五电容C5并联连接在运算放大器LM358的2脚与1脚之间。
由于采取上述技术方案，本发明之高铁沙盘列控系统具有如下有益效果：
1. 本发明之高铁沙盘列控系统能够真实仿真铁路现场，并且相应参数也完全一致，实现了铁路院校关于列控地面与列控车载设备的教学及高速列车安全运行的讲演一体化；
2. 本发明之高铁沙盘列控系统能够实现真实的地面移频信息发送与接收功能，并使地面信号机的显示随列车运行而变化，还能够实现机车信号点灯控制、列车速度自动控制及多列列车追踪运行安全；
3．为铁路企业进行职工继续再教育提供平台。铁道信号工程技术人员进行对设备性能进行模拟分析、维修调整、惯性故障分析、创新研究：高职铁道运输行车组织能力的实践能力培养。
下面结合附图和实施例对本发明之高铁沙盘列控系统的技术特征作进一步的说明。
附图说明
图1为本发明之一种高铁沙盘列控系统结构框图；
图2为模拟列车系统结构框图；
图3为移频信号发送器结构框图；
图4为移频信号发送器电路连接图；
图5为移频信号解调器结构框图；
图6为移频信号解调器电路连接图；
图7为输出控制模块结构框图；
图8为输出控制模块电路连接图；
图1图2中：
4—轨道区段，5—轨道区段，6—轨道区段，41、51、61—地面信号机，42、52、62—移频信号发送器， 43、53、63—移频信号接收器，431、531、631—移频信号解调器，432、532、632—输出控制模块，7—短路线，8—电感线圈，9—小信号放大电路，10—机车移频信号解调器，11—机车信号机，12—列车牵引系统，91—运算放大器。
图3图4中：
221—载频切换单元，222—信号制式切换单元，223—第一微处理器，224—第一晶体振荡器，225—有源晶振，226—DDS芯片，227—功率放大器，228—隔离变压器，229—18信息切换条件；
图5图6中
311—第二整形电路，312—第二微处理器，313—第二晶体振荡器，314—程控滤波器，3141—第一滤波器，3142—第二滤波器， 315—检波器，316—低通滤波器；
图7图8中
321—第三整形电路，322—第三微处理器，323—第三晶体振荡器，
文中PWM 代表的含义是：脉宽调制“Pulse Width Modulation”的缩写，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种有效技术。
具体实施方式
实施例：
一种高铁沙盘列控系统，包括模拟轨道和模拟列车，所述模拟轨道包括三个轨道区段：A1至A2之间为轨道区段6，B1至B2之间为轨道区段5，C1至C2之间为轨道区段4，每个轨道区段内设列控装置和地面信号机；
所述列控装结构相同、包括移频信号发送器和移频信号接收器，即：
在轨道区段4设置地面信号机41、移频信号发送器42和移频信号接收器43，移频信号发送器42和移频信号接收器43分别安装在轨道区段4的两端；
所述移频信号接收器43的输入端通过传输线与模拟轨道连接，
移频信号接收器43的输出端通过传输线与后一轨道区段的移频信号发送器52的输入端连接，
移频信号接收器43的控制端通过传输线与本轨道区段的地面信号机41连接；
所述移频信号发送器42的输出端通过传输线与模拟轨道连接，
移频信号发送器42的输入端与前一轨道区段的移频信号接收器的输出端连接；
在轨道区段5设置地面信号机51、移频信号发送器52和移频信号接收器53，移频信号发送器52和移频信号接收器53分别安装在轨道区段5的两端，
移频信号接收器53的输入端通过传输线与模拟轨道连接，
移频信号接收器53的输出端通过传输线与后一轨道区段的移频信号发送器62的输入端连接，
移频信号接收器53的控制端通过传输线与本轨道区段的地面信号机51连接；
移频信号发送器52的输出端通过传输线与模拟轨道连接，
移频信号发送器52的输入端与前一轨道区段的移频信号接收器43的输出端连接；
在轨道区段6设置地面信号机61、移频信号发送器62和移频信号接收器63，移频信号发送器62和移频信号接收器63分别安装在轨道区段6的两端；
所述移频信号接收器63的输入端通过传输线与模拟轨道连接，
移频信号接收器63的输出端通过传输线与后一轨道区段的移频信号发送器(72)的输入端连接，
移频信号接收器63的控制端通过传输线与本轨道区段的地面信号机61连接；
移频信号发送器62的输出端通过传输线与模拟轨道连接，
移频信号发送器62的输入端与前一轨道区段的移频信号接收器53的输出端连接.。
所述移频信号接收器用于接收本轨道区段传来的轨道信息（列车占用情况）：
如：区段5的移频信号接收器53接收来自移频信号发送器52的信号，根据调制信号的大小控制本轨道区段的地面信号机51点灯，同时将解调出的调制信号传送至后一轨道区段的移频信号发送器62；
所述移频信号发送器用于将从前一轨道区段的移频信号接收器传送来的轨道信息（列车占用情况）发送至本轨道区段的移频信号接收器；（如移频信号发送器52将从移频信号接收器43传送来的轨道信息发送至移频信号接收器53）；
所述模拟列车包括电感线圈8、小信号放大电路9、机车移频信号解调器10、机车信号机11和机车牵引系统12；所述电感线圈8、小信号放大电路9和机车移频信号解调器10依次电路连接，所述机车移频信号解调器10的输出端分别连接机车信号机11和机车牵引系统12；
所述电感线圈8用于感应模拟轨道的短路信息，并将所产生的感应电动势送入小信号放大电路9；
所述小信号放大电路9用于放大处理感应信号，并将放大后的信号送入机车移频信号解调器10；
所述机车移频信号解调器10用于计算调制信号大小，根据其频率所代表的意义控制机车信号机11点灯，同时产生PWM控制机车牵引系统12调节运行速度。
所述小信号放大电路9由电阻R1、电阻R2和运算放大器91构成，所述电感线圈8一端连接运算放大器91的正极输入端，另一端通过电阻R1与连接运算放大器91的负极输入端，电阻R2的一端连接运算放大器91的输出端，另一端连接运算放大器（91）的负极输入端。
所述移频信号发送器包括载频切换单元221、信号制式切换单元222、18信息切换条件229、第一微处理器223、晶体振荡器224、有源晶振225、DDS芯片226、功率放大器227和隔离变压器228；
所述第一微处理器223为移频信号发送器的控制核心，包括中央处理器2231和定时器2232，其输入端口分别与所述载频切换单元、信号制式切换单元以及18信息切换条件连接、并接受所述载频切换单元、信号制式切换单元以及18信息切换条件输入的切换控制信息；
第一微处理器的输出端口与DDS芯片226连接并向其输送控制信号、上、下边频数据控制字及低频调制电平信号，第一微处理器内置的振荡电路与所述晶体振荡器连接构成微处理器的工作时钟；所述定时器2232通过分频产生低频调制电平信号，经所述中央处理器2231送DDS芯片；
所述信号制式切换单元用于控制铁路信号三种制式、即国产移频、UM71和ZPW2000A的切换；
所述载频切换单元用于控制对应铁路信号三种制式的4种或8种载频切换；
所述18信息切换条件为前方闭塞分区接收器送来的编码条件；
所述有源晶振与DDS芯片连接用于为DDS芯片提供工作振荡频率；
所述DDS芯片在第一微处理器控制下输出相位连续的铁路移频信号；
所述功率放大器用于对DDS芯片输出的信号进行功率放大，以便有效地向模拟轨道传输；
所述隔离变压器用于对模拟轨道上的信号进行隔离；
所述DDS芯片采用AD9832，内置“寄存器0”和“寄存器1”；
所述功率放大器采用LM1875或TDA2030或LA4425。
所述移频信号接收器包括移频信号解调器和输出控制模块；
所述移频信号解调器和机车移频信号解调器结构相同，包括第二整形电路311、第二微处理器312、第二晶体振荡器313、程控滤波器314、检波器315和低通滤波器316；
所述第二整形电路311的输入端与模拟轨道连接，输出端与第二微处理器的输入端连接，用于将从模拟轨道输入的铁路移频FSK信号由正弦波转成方波，输送给第二微处理器识别；
所述第二晶体振荡器313与第二微处理器连接，用于与第二微处理器内置的振荡电路一起产生方波，作为第二微处理器的系统工作时钟；
所述第二微处理器312的输出端与程控滤波器314连接，其作用是：一是完成分频并将其输送给程控滤波器、作为程控滤波器内部采样时钟，二是测频，判断出载频、包括：国产移频、UM71移频或ZPW2000移频的大小，三是确定程控滤波器的滤波参数，控制程控滤波器设置中心频率F0、品质因数Q和滤波器的工作方式；
所述程控滤波器314其作用是：对输入的铁路移频信号进行滤波，使送来的调频信号变成调幅-调频信号，即信号幅度随载频频率变化而变化的信号；
所述检波器315与程控滤波器的输出端连接，其作用是：对经程控滤波器滤波后的调幅-调频信号进行检波处理，将调幅-调频信号变为调制信号，即低频信号；
所述低通滤波器316与检波器的输出端连接，其作用是：对检波后的信号进行低通滤波，使该信号波形更平滑，并将取得的调制信号进行幅度放大，供输出控制模块电路识别调制频率的大小。
所述输出控制模块包括第三整形电路321、第三微处理器322和第三晶体振荡器323；
所述第三整形电路321的输入端与所述移频信号解调器连接，输出端与第三微处理器的输入端连接，其作用是：将低频调制信号由正弦波转成方波，输送给第三微处理器识别。
所述第三晶体振荡器323与第三微处理器连接，其作用是：为微处理器内部定时器提供时钟。
所述第三微处理器322的一输出端与本轨道区段的地面信号机连接，其作用是：根据本区段的列车占用情况或低频调制信号的大小控制地面信号机点对应的灯光。
第三微处理器322的另一输出端与后一轨道区段的移频信号发送器连接，其作用是：根据本区段的列车占用情况或低频调制信号大小向后一轨道区段的移频信号发送器传输控制信息。
所述移频信号发送器之第一微处理器223、移频信号解调器之第二微处理器312以及输出控制模块之第三微处理器322采用STC12C5A系列；
所述移频信号解调器之程控滤波器314采用MAX系列，包括第一滤波器3141和第二滤波器3142，程控滤波器的16、15、13和10脚分别与微处理器的4、12、13和14脚连接，用于选择程第一滤波器3141和第二滤波器3142的地址，程控滤波器的6脚和20脚分别与微处理器的16脚和17脚连接，用于向程控滤波器对应地址存入已选择的滤波参数；
所述检波器315由二极管D1、第三电阻R3及第三电容C3组成，二极管D1的输入端接程控滤波器的21脚，输出端接低通滤波316，第三电阻R3与第三电容C3并联连接，其一端接低通滤波，另一端接地；
所述低通滤波316由运算放大器LM358、第四电阻R4、第四电容C4、第五电阻R5和第五电容C5构成，第四电阻R4的一端接检波器315的输入端，第四电阻R4的领一端与第四电容C4串联后接运算放大器LM358的2脚，第五电阻R5与第五电容C5并联连接在运算放大器LM358的2脚与1脚之间。
工作原理：
如图1，当轨道区段5的轨道信息传送到移频信号接收器53后，经过信号解调，解出调制信号，一方面经控制线向移频信号发送器62发送控制信息，使其根据轨道区段5的列车占用情况经传输线向轨道区段6发送相应移频信息；另一方面移频信号接收器53根据调制信号的大小经控制线对本轨道区段的地面信号机51点灯进行控制。
例如，轨道区段5里面的信息是载频1700Hz由13.6Hz调制而成的信号，经移频信号接收器53解调后，得出调制信号13.6Hz，一方面控制移频信号发送器62向区段6发送载频2300Hz由11.4Hz调制的移频信息，另一方面根据解调出的调制信号13.6Hz控制本轨道区段的地面信号机51点绿灯。
当模拟列车进入轨道区段5，模拟列车的轮子在沙盘的两个钢轨上时，相当于存在短路线7，使地面移频信号发送器发送的轨面信息被短路，此时短路线7中的电流较大，由电磁感应原理可知，短路线7附近的电感线圈8中会产生感应电动势，该信号被送入（由运算放大器91、电阻R1和R2构成的）小信号放大电路9，小信号放大电路对感应出的信号进行放大处理；放大后的信号送入机车移频信号解调器10，机车移频信号解调器中的CPU计算出调制信号大小，根据其频率所代表的意义控制机车信号机11点灯，同时产生PWM控制模拟列车的牵引系统12调节运行速度。
该高铁沙盘列控系统，地面与列车进行信息单向交换；假如列车在图1的轨道区段5，由于短路线把两根轨条短路，轨道区段5中的移信号频接收器53收不到信号，即判断出区段5有车，此时控制移频信号发送器62向区段6发送调制频率为26.8Hz的停车信号，同时控制地面信号机51点红灯；如果区段4也有列车，通过电磁感应从区段5接收调制频率为26.8Hz的信号，经过解调，一方面控制机车信号机11点半红半黄的灯光，另一方面调节PWM占用比控制列车牵引系统停止牵引，这样两车不会追尾，实现高铁的列车追踪运行。
本实施例为本发明较佳的实施方案之一，作为变换，所述的模拟轨道之轨道区段数目可根据教学需要增加，一般为2～10之间的任意整数。
Claims (6)
1.一种高铁沙盘列控系统，包括模拟轨道和模拟列车，其特征在于：所述模拟轨道包括至少两个轨道区段，每个轨道区段内设列控装置和地面信号机；
所述列控装置结构相同、包括分别安装在轨道区段两端的移频信号发送器和移频信号接收器；
所述移频信号接收器的输入端通过传输线与模拟轨道连接，移频信号接收器的输出端通过传输线与后一轨道区段的移频信号发送器的输入端连接，移频信号接收器的控制端通过传输线与本轨道区段的地面信号机连接；
所述移频信号发送器的输出端通过传输线与模拟轨道连接，移频信号发送器的输入端与前一轨道区段的移频信号接收器的输出端连接；
所述移频信号接收器用于接收本轨道区段之移频信号发送器传来的轨道信息进行解调，根据调制信号的大小控制本轨道区段的地面信号机点灯，同时将解调出的调制信号传送至后一轨道区段的移频信号发送器；
所述移频信号发送器用于将从前一轨道区段的移频信号接收器传送来的轨道信息发送至本轨道区段的移频信号接收器；
所述移频信号接收器包括移频信号解调器和输出控制模块；
所述模拟列车包括电感线圈（8）、小信号放大电路（9）、机车移频信号解调器（10）、机车信号机（11）和机车牵引系统（12）；
所述电感线圈（8）、小信号放大电路（9）和机车移频信号解调器（10）依次电路连接，机车移频信号解调器（10）的输出端分别连接机车信号机（11）和机车牵引系统（12）；
所述电感线圈（8）用于感应模拟轨道的短路信息，并将所产生的感应电动势送入小信号放大电路（9）；
所述小信号放大电路（9）用于放大处理感应信号，并将放大后的信号送入机车移频信号解调器（10）；
所述机车移频信号解调器（10）用于计算调制信号大小，根据其频率所代表的意义控制机车信号机（11）点灯，同时产生PWM控制机车牵引系统（12）调节运行速度。
2.根据权利要求1 所述的一种高铁沙盘列控系统，其特征在于：所述小信号放大电路（9）由第一电阻R1、第二电阻R2和运算放大器（91）构成，
所述电感线圈（8）一端连接运算放大器（91）的正极输入端，另一端通过第一电阻R1与连接运算放大器（91）的负极输入端，第二电阻R2的一端连接运算放大器（91）的输出端，另一端连接运算放大器（91）的负极输入端。
3.根据权利要求1或2 所述的一种高铁沙盘列控系统，其特征在于：所述移频信号发送器包括载频切换单元（221）、信号制式切换单元（222）、18信息切换条件（229）、第一微处理器（223）、第一晶体振荡器（224）、有源晶振（225）、DDS芯片（226）、功率放大器（227）和隔离变压器（228）；
所述第一微处理器（223）为移频信号发送器的控制核心，包括中央处理器（2231）和定时器（2232），其输入端口分别与所述载频切换单元、信号制式切换单元以及18信息切换条件连接、并接受由前一区段移频信号接收器输出控制模块发送的载频切换单元、信号制式切换单元以及18信息切换条件信息；
第一微处理器的输出端口与DDS芯片（226）连接并向其输送控制信号、上、下边频数据控制字及低频调制电平信号，第一微处理器内置的振荡电路与所述晶体振荡器连接构成微处理器的工作时钟；所述定时器（2232）通过分频产生低频调制电平信号，经所述中央处理器（2231）送DDS芯片；
所述信号制式切换单元用于控制铁路信号三种制式、即国产移频、UM71和ZPW2000A的切换；
所述载频切换单元用于控制对应铁路信号三种制式的4种或8种载频切换；
所述18信息切换条件为前方闭塞分区接收器送来的编码条件；
所述有源晶振与DDS芯片连接用于为DDS芯片提供工作振荡频率；
所述DDS芯片在第一微处理器控制下输出相位连续的铁路移频信号；
所述功率放大器用于对DDS芯片输出的信号进行功率放大，以便有效地向模拟轨道传输；
所述隔离变压器用于对模拟轨道上的信号进行隔离；
所述DDS芯片采用AD9832，内置“寄存器0”和“寄存器1”；
所述功率放大器采用LM1875或TDA2030或LA4425。
4.根据权利要求3所述的一种高铁沙盘列控系统，其特征在于：所述移频信号解调器和机车移频信号解调器结构相同，包括第二整形电路（311）、第二微处理器（312）、第二晶体振荡器（313）、程控滤波器（314）、检波器（315）和低通滤波器（316）；
所述第二整形电路（311）的输入端与模拟轨道连接，输出端与第二微处理器的输入端连接，用于将从模拟轨道输入的铁路移频FSK信号由正弦波转成方波，输送给第二微处理器识别；
所述第二晶体振荡器（313）与第二微处理器连接，用于与第二微处理器内置的振荡电路一起产生方波，作为第二微处理器的系统工作时钟；
所述第二微处理器（312）的输出端与程控滤波器（314）连接，其作用是：一是完成分频并将其输送给程控滤波器、作为程控滤波器内部采样时钟，二是测频，判断出载频、包括：国产移频、UM71移频或ZPW2000移频的大小，三是确定程控滤波器的滤波参数，控制程控滤波器设置中心频率F0、品质因数Q和滤波器的工作方式；
所述程控滤波器（314）其作用是：对输入的铁路移频信号进行滤波，使送来的调频信号变成调幅-调频信号，即信号幅度随载频频率变化而变化的信号；
所述检波器（315）与程控滤波器的输出端连接，其作用是：对经程控滤波器滤波后的调幅-调频信号进行检波处理，将调幅-调频信号变为调制信号，即低频信号；
所述低通滤波器（316）与检波器的输出端连接，其作用是：对检波后的信号进行低通滤波，使该信号波形更平滑，并将取得的调制信号进行幅度放大，供输出控制模块电路识别调制频率的大小。
5.根据权利要求4所述的一种高铁沙盘列控系统，其特征在于：所述输出控制模块包括第三整形电路（321）、第三微处理器（322）和第三晶体振荡器（323）；
所述第三整形电路（321）的输入端与所述移频信号解调器连接，输出端与第三微处理器的输入端连接，其作用是：将低频调制信号由正弦波转成方波，输送给第三微处理器识别；
所述第三晶体振荡器（323）与第三微处理器连接，其作用是：为微处理器内部定时器提供时钟；
所述第三微处理器（322）的一输出端与本轨道区段的地面信号机连接，其作用是：根据本区段的列车占用情况或低频调制信号的大小控制地面信号机点对应的灯光；
第三微处理器（322）的另一输出端与后一轨道区段的移频信号发送器连接，其作用是：根据本区段的列车占用情况或低频调制信号大小向后一轨道区段的移频信号发送器传输控制信息。
6.根据权利要求5所述的一种高铁沙盘列控系统，其特征在于：
所述移频信号发送器之第一微处理器（223）、移频信号解调器之第二微处理器（312）以及输出控制模块之第三微处理器（322）采用STC12C5A系列；
所述移频信号解调器之程控滤波器（314）采用MAX系列，包括第一滤波器（3141）和第二滤波器（3142），程控滤波器的16、15、13和10脚分别与微处理器的4、12、13和14脚连接，用于选择程第一滤波器和第二滤波器的地址，程控滤波器的6脚和20脚分别与微处理器的16脚和17脚连接，用于向程控滤波器对应地址存入已选择的滤波参数；
所述检波器（315）由二极管D1、第三电阻R3及第三电容C3组成，二极管D1的输入端接程控滤波器的21脚，输出端接低通滤波器（316），第三电阻R3与第三电容C3并联连接，其一端接低通滤波，另一端接地；
所述低通滤波（316）由运算放大器LM358、第四电阻R4、第四电容C4、第五电阻R5和第五电容C5构成，第四电阻R4的一端接检波器（315）的输入端，第四电阻R4的另一端与第四电容C4串联后接运算放大器LM358的2脚，第五电阻R5与第五电容C5并联连接在运算放大器LM358的2脚与1脚之间。
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