CN113125843A - 一种铁路通信信号校准系统 - Google Patents

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CN113125843A CN202110423606.6A CN202110423606A CN113125843A CN 113125843 A CN113125843 A CN 113125843A CN 202110423606 A CN202110423606 A CN 202110423606A CN 113125843 A CN113125843 A CN 113125843A
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operational amplifier
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苏向上
常仁杰
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Zhengzhou Railway Vocational and Technical College
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    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16566—Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533
    • G01R19/16576—Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533 comparing DC or AC voltage with one threshold

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Abstract

本发明公开了一种铁路通信信号校准系统，包括信号取值比较电路、信号畸变检测电路、信号畸变校正电路、异常信号泄放电路，分别运用运放器AR2、运放器AR3将铁路通信信号分别与电阻R4‑R5的分压值、电阻R6‑R7的分压值进行比较，运用电容C1的充电电压分别与电阻R17‑R18的分压值、电阻R19‑R20的分压值进行比较，且电容C1在三极管Q3导通时通过电阻R13迅速放电清零，运用运放器AR7、电阻R26‑R29组成加法电路来校正铁路通信信号，运用二极管D9泄放铁路通信信号中的异常高电平信号，运用二极管D8泄放铁路通信信号中的异常低电平信号，能够校正铁路通信信号的波形畸变，提高铁路通信信号传输的准确度，从而降低接收铁路通信信号的设备在瞬态脉冲干扰下的失误率。

Description

一种铁路通信信号校准系统
技术领域
本发明涉及铁路通信技术领域，特别是涉及一种铁路通信信号校准系统。
背景技术
随着微电子技术的发展，铁路通信信号应用的电子设备组成更加复杂，微电子器件工作频率、通信速率越来越高，而功耗、工作电压和电流逐渐降低，即铁路通信信号更加敏感；而列车高速度、高密度和重载的发展导致其牵引功率和电流的增加，且列车满载通过分相点、接触网上有冰凌造成接触不良、变电所过流保护开关的瞬间开闭，均会使牵引网形成较大的脉冲电流，钢轨是牵引电流的回流线，该脉冲电流将对钢轨附近设备的无线通信工作产生严重影响；
因为脉冲电流引起的瞬态过程时间较短，在这种瞬态脉冲干扰下，铁路通信信号在无线传输途中易产生短时的信号波形畸变，其中信号瞬时峰值凹陷、信号瞬时谷值凸陷、信号瞬时峰值过高异常、信号瞬时谷值过低异常易导致铁路通信信号的传输数据误码，从而导致接收铁路通信信号的设备在瞬态脉冲干扰下出现短时的错误动作，影响列车的行车安全。
发明内容
针对上述情况，本发明之目的在于提供一种铁路通信信号校准系统，能够校正铁路通信信号的波形畸变，提高铁路通信信号传输的准确度，从而降低接收铁路通信信号的设备在瞬态脉冲干扰下的失误率。
其解决的技术方案是，包括铁路通信信号发射器、铁路通信信号接收器、铁路通信信号校正模块、铁路通信信号解调器和铁路通信信号控制终端，所述铁路通信信号接收器接收铁路通信信号发射器无线传输的铁路通信信号，并传输至铁路通信信号校正模块，所述铁路通信信号校正模块检测铁路通信信号的信号波形畸变状态及类型，并对铁路通信信号的波形进行校正后传输至铁路通信信号解调器，所述铁路通信信号解调器对铁路通信信号进行解调后，传输至铁路通信信号控制终端进行数据分析，所述铁路通信信号校正模块包括信号取值比较电路、信号畸变检测电路、信号畸变校正电路、异常信号泄放电路；
所述信号取值比较电路将铁路通信信号的正半周分别与电阻R4-R5的分压值、电阻R6-R7的分压值进行比较，运用运放器AR1将铁路通信信号的负半周反相，得到铁路通信信号的正半周分别与电阻R4-R5的分压值、电阻R6-R7的分压值进行比较，所述信号畸变检测电路运用电容C1的充电电压分别与电阻R17-R18的分压值、电阻R19-R20的分压值进行比较，且电容C1在三极管Q3导通时通过电阻R13迅速放电清零，所述信号畸变校正电路在三极管Q7导通时利用电阻R23-R24的分压值向电感L1充电、利用电阻R27-R28的分压值向电感L2充电，在三极管Q7截止时利用电感L1供给电容C2充电电压、利用电感L2供给电容C4充电电压，并运用运放器AR7、电阻R26-R29组成加法电路，将电容C2的充电电压与铁路通信信号的正半周作加法运算，将电容C4的充电电压与铁路通信信号的负半周作加法运算，所述异常信号泄放电路运用运放器AR8将铁路通信信号的负半周反相，运用铁路通信信号的正半周与电容C3上充电电压的差值决定三极管Q9的导通状态，三极管Q9导通时，继电器K3导通，继电器K3的触点1接通触点3，铁路通信信号的正半周通过二极管D9泄放异常高电平信号，铁路通信信号的负半周通过二极管D8泄放异常低电平信号。
由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点：
1.利用电源+5V通过电阻R11对电容C1充电时长为铁路通信信号幅值的
Figure BDA0003028839430000021
倍对应时刻之差时，将电容C1的充电电压与电源+5V通过电阻R11对电容C1充电
Figure BDA0003028839430000022
时间后的电压值进行比较，以检测铁路通信信号是否存在信号瞬时峰值凹陷、信号瞬时谷值凸陷状况；且给予电源+5V通过电阻R11对电容C1充电
Figure BDA0003028839430000031
时间后的电压值一定的波动范围，以防止铁路通信信号信号波动造成比较器误判。
2.当检测到铁路通信信号存在信号瞬时峰值凹陷状况时，利用电感L1储存的电能的供给电容C2充电电压，并将电容C2的充电电压与铁路通信信号作加法运算，以校正瞬时峰值凹陷状况；当检测到铁路通信信号存在信号瞬时谷值凸陷状况时，利用电感L2储存的电能的供给电容C4充电电压，并将电容C4的充电电压与铁路通信信号作加法运算，以校正瞬时谷值凹陷状况，从而实现提高铁路通信信号传输的准确度，降低接收铁路通信信号的设备在瞬态脉冲干扰下的失误率。
3.利用三极管Q9的导通条件，检测铁路通信信号的正半周是否存在信号瞬时峰值过高异常状况、铁路通信信号的负半周是否存在信号瞬时谷值过低异常状况；
当铁路通信信号的正半周存在信号瞬时峰值过高异常状况时，铁路通信信号的正半周中的异常高电平信号通过二极管D9旁落到地，以校正铁路通信信号瞬时峰值过高异常状况；当铁路通信信号的负半周存在信号瞬时谷值过低异常状况时，铁路通信信号的负半周中的异常低电平信号通过二极管D8旁落到地，以校正铁路通信信号瞬时谷值过低异常状况，从而实现提高铁路通信信号传输的准确度，降低接收铁路通信信号的设备在瞬态脉冲干扰下的失误率。
附图说明
图1为本发明的信号取值比较电路原理图；
图2为本发明的信号畸变检测电路原理图；
图3为本发明的信号畸变校正电路原理图；
图4为本发明的异常信号泄放电路原理图。
具体实施方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图4对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。
一种铁路通信信号校准系统，包括铁路通信信号发射器、铁路通信信号接收器、铁路通信信号校正模块、铁路通信信号解调器和铁路通信信号控制终端，铁路通信信号校正模块包括信号取值比较电路、信号畸变检测电路、信号畸变校正电路、异常信号泄放电路；铁路通信信号接收器接收对应频率的铁路通信信号发射器无线传输的铁路通信信号，并传输至铁路通信信号校正模块，铁路通信信号校正模块检测铁路通信信号的信号波形畸变状态及类型，并对铁路通信信号的波形进行校正后传输至铁路通信信号解调器，铁路通信信号解调器对铁路通信信号进行解调后传输至铁路通信信号控制终端，铁路通信信号控制终端对解调出的数据进行数据分析，控制相应设备的工作状态。
采用信号取值比较电路，当铁路通信信号为正半周时，二极管D1截止，三极管Q1截止，铁路通信信号通过电阻R1、电阻R2加载在运放器AR2的反相输入端和运放器AR3的同相输入端，分别与电阻R4-R5的分压值、电阻R6-R7的分压值进行比较；当铁路通信信号为负半周时，二极管D1导通，三极管Q1导通，运用运放器AR1、电阻R1-R3组成反相电路，其中电阻R2与电阻R1的阻值相等，即反相电路的比例系数为1，反相电路将铁路通信信号的负半周反相，运放器AR1输出正半周的铁路通信信号，并加载在运放器AR2的反相输入端和运放器AR3的同相输入端，分别与与电阻R4-R5的分压值、电阻R6-R7的分压值进行比较；
电阻R4-R5的分压值、电阻R6-R7的分压值皆根据铁路通信信号幅值的
Figure BDA0003028839430000041
倍所设置，其中，电阻R4-R5的分压值略大于铁路通信信号幅值的
Figure BDA0003028839430000042
倍，电阻R6-R7的分压值略小于铁路通信信号幅值的
Figure BDA0003028839430000043
倍，作用是给予一定的波动范围，以防止信号波动造成比较器误判；
当铁路通信信号小于电阻R4-R5的分压值，且大于电阻R6-R7的分压值时，运放器AR2、运放器AR3都输出正电平信号，二极管D2导通，场效应管Q2导通，信号取值比较电路输出正电平信号；当铁路通信信号小于电阻R4-R5的分压值，且小于电阻R6-R7的分压值时，运放器AR2输出正电平信号，运放器AR3输出负电平信号，二极管D2截止，场效应管Q2导通，信号取值比较电路无输出；当铁路通信信号大于电阻R4-R5的分压值，且大于电阻R6-R7的分压值时，运放器AR2输出负电平信号，运放器AR3输出正电平信号，二极管D2导通，场效应管Q2截止，信号取值比较电路无输出；电阻R8、电阻R10为电流电阻，电阻R9为偏置电阻，为场效应管Q2的源极设置偏置电压。
采用信号畸变检测电路，当信号取值比较电路第一次输出正电平信号时，可控硅Q6导通，三极管Q5导通，继电器K1导通，此时电容C1上的电压为零，运放器AR4将电容C1上的电压与电阻R38-R39的分压值进行比较，电阻R38-R39的分压值略大于零，运放器AR4输出负电平信号，三极管Q4、三极管Q10、三极管Q11皆截止，同时电源+5V开始向电容C1充电，随着时间的增加，电容C1的充电电压大于零，运放器AR4输出正电平信号，三极管Q4、三极管Q10、三极管Q11皆导通；当信号取值比较电路第二次输出正电平信号时，三极管Q5导通，电阻R19-R20的分压值加载在运放器AR6的反相输入端，继电器K1导通，触点3接通触点4，触点5接通触点6，电阻R17-R18的分压值加载在运放器AR5的同相输入端，电容C1的充电电压加载在运放器AR5的反相输入端和运放器AR6的同相输入端，将电容C1的充电电压通过运放器AR5与电阻R17-R18的分压值进行比较，通过运放器AR6与电阻R19-R20的分压值进行比较；
电阻R17-R18的分压值、电阻R19-R20的分压值皆根据电源+5V通过电阻R11对电容C1充电
Figure BDA0003028839430000051
时间后的电压值所设置，其中
Figure BDA0003028839430000052
是指在铁路通信信号的一个周期内，铁路通信信号幅值的
Figure BDA0003028839430000053
倍所对应的正半周信号
Figure BDA0003028839430000054
与
Figure BDA0003028839430000055
这两个时刻之差，也是指铁路通信信号的负半周信号反相为铁路通信信号的正半周后，铁路通信信号幅值的
Figure BDA0003028839430000061
倍所对应的
Figure BDA0003028839430000062
与
Figure BDA0003028839430000063
这两个时刻之差，也是指
Figure BDA0003028839430000064
与
Figure BDA0003028839430000065
这两个时刻之差；且电阻R17-R18的分压值略大于电源+5V通过电阻R11对电容C1充电
Figure BDA0003028839430000066
时间后的电压值，电阻R19-R20的分压值略小于电源+5V通过电阻R11对电容C1充电
Figure BDA0003028839430000067
时间后的电压值，作用是给予一定的波动范围，以防止信号波动造成比较器误判；
当铁路通信信号小于电阻R17-R18的分压值，且大于电阻R19-R20的分压值时，运放器AR5、运放器AR6都输出正电平信号，说明铁路通信信号不存在信号瞬时峰值凹陷和信号瞬时谷值凸陷状况；若当铁路通信信号小于电阻R17-R18的分压值，且小于电阻R19-R20的分压值时，运放器AR5输出正电平信号，运放器AR6输出负电平信号，说明铁路通信信号存在信号瞬时峰值凹陷或信号瞬时谷值凸陷状况；
且此时二极管D3导通，三极管Q3导通，电容C1通过电阻R13迅速放电清零，电容C1重新从零开始充电，直到信号取值比较电路下一次输出正电平信号时，重新将电容C1的充电电压分别与电阻R17-R18的分压值、电阻R19-R20的分压值进行比较，以重新判断铁路通信信号是否存在信号瞬时峰值凹陷、信号瞬时谷值凸陷状况，循环往复，以达到实时检测铁路通信信号是否存在信号瞬时峰值凹陷、信号瞬时谷值凸陷状况；
电阻R14-R15、电阻R22、电阻R34、电阻R37为电流电阻，电阻R12、电阻R16、电阻R35、电阻R21、电阻R36皆为偏置电阻，分别为三极管Q3、三极管Q4、三极管Q10、三极管Q5、三极管Q11的发射极设置偏置电压。
采用信号畸变校正电路，当信号畸变检测电路中的运放器AR6输出为正电平信号时，场效应管Q8截止，继电器K2未导通，铁路通信信号通过继电器K2的触点3接通触点5输出至异常信号泄放电路，同时三极管Q7导通，将二极管D4、电容C2短路，利用电阻R23-R24的分压值向电感L1充电，利用电阻R27-R28的分压值向电感L2充电；
当信号畸变检测电路中的运放器AR6输出为负电平信号时，说明铁路通信信号存在瞬时峰值凹陷或信号瞬时谷值凸陷状况，场效应管Q8导通，继电器K2导通，铁路通信信号通过继电器K2的触点3接通触点4加载在电阻R27的一端，同时三极管Q7截止，运放器AR10实时将铁路通信信号与地进行比较，当铁路通信信号为正半周时，运放器AR10输出为正电平信号，三极管Q12截止，三极管Q13导通，二极管D4导通，利用电感L1储存的电能的供给电容C2充电电压，并将电容C2的充电电压加载在电阻R26的一端，运用运放器AR7、电阻R26-R29组成加法电路，电阻R29与电阻R28的阻值相等，决定加法电路的比例系数为1，加法电路将电容C2的充电电压与铁路通信信号作加法运算，以校正瞬时峰值凹陷状况；
当铁路通信信号为负半周时，运放器AR10输出为负电平信号，三极管Q13截止，三极管Q12导通，二极管D10导通，利用电感L2储存的电能的供给电容C4充电电压，并将电容C4的充电电压加载在电阻R26的一端，运用运放器AR7、电阻R26-R29组成加法电路，电阻R29与电阻R28的阻值相等，决定加法电路的比例系数为1，加法电路将电容C4的充电电压与铁路通信信号作加法运算，以校正瞬时谷值凹陷状况，校正后的铁路通信信号传输至异常信号泄放电路；
电阻R44为电流电阻，电阻R25、电阻R41、电阻R42皆为偏置电阻，分别为场效应管Q8的源极、三极管Q12的发射极、三极管Q13的发射极设置偏置电压。
采用异常信号泄放电路，当铁路通信信号为正半周时，二极管D6截止，二极管D5导通，铁路通信信号的正半周加载在三极管Q9的发射极，二极管D7导通，利用铁路通信信号的正半周向电容C3充电；当铁路通信信号为负半周时，二极管D5截止，二极管D6导通，运用运放器AR8、电阻R30-R32组成反相电路2，电阻R32与电阻R31的阻值相等，决定反相电路2的比例系数为1，将铁路通信信号的负半周反相，得到铁路通信信号的正半周，加载在三极管Q9的发射极，同时导通二极管D7，向电容C3充电，使电容C3的充电电压几乎一直保持在铁路通信信号的峰值电压，从而检测出铁路通信信号的幅值，运放器AR9作跟随器，输出铁路通信信号的幅值至三极管Q9的基极；
当铁路通信信号的正半周存在信号瞬时峰值过高异常状况时，三极管Q9导通，继电器K3导通，触点1接通触点3，铁路通信信号的正半周中的异常高电平信号通过二极管D9旁落到地；当铁路通信信号的负半周存在信号瞬时谷值过低异常状况时，铁路通信信号的负半周通过反相电路2反相，三极管Q9导通，继电器K3导通，触点1接通触点3，铁路通信信号的负半周中的异常低电平信号通过二极管D8旁落到地。
所述信号取值比较电路的具体结构，电阻R1的一端接信号畸变校正电路的输入端和铁路通信信号接收器输出端口，电阻R1的另一端接电阻R2的一端、二极管D1的阴极和三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接运放器AR1的同相输入端，二极管D1的阳极接运放器AR1的反相输入端，电阻R2的另一端接运放器AR1的输出端、运放器AR2的反相输入端和运放器AR3的同相输入端，运放器AR2的同相输入端接电阻R4、电阻R5的一端，电阻R5的另一端接地，电阻R4的另一端接电源+24V,运放器AR2的输出端接电阻R8的一端，电阻R8的另一端接电阻R9的一端和场效应管Q2的栅极，运放器AR3的反相输入端接电阻R6、电阻R7的一端，电阻R7的另一端接地，电阻R6的另一端接电源+24V，运放器AR3的输出端接二极管D2的阳极，二极管D2的阴极接场效应管Q2的漏极，场效应管Q2的源极接电阻R9的另一端和电阻R10的一端，电阻R10的另一端接信号畸变检测电路中可控硅Q6的控制极、三极管Q5的基极、电阻R21的一端和继电器K1的触点1。
所述信号畸变检测电路的具体结构，可控硅Q6的控制极接信号取值比较电路的输出端、电阻R21的一端、三极管Q5的基极和继电器K1的触点1，可控硅Q6的阳极接电源+5V，可控硅Q6的阴极接电阻R11的一端，电阻R11的另一端接三极管Q3的集电极、电容C1的一端、运放器AR4的同相输入端和三极管Q4的集电极，三极管Q3的发射极接电阻R13的一端，电阻R13的另一端接地和电阻R12、电阻R39的一端、电容C1的另一端，电阻R12的另一端接三极管Q3的基极和电阻R14的一端，电阻R14的另一端接二极管D3的阴极，二极管D3的阳极接运放器AR5的输出端，电阻R39的另一端接电阻R38的一端和运放器AR4的反相输入端，电阻R38的另一端接电源+3V,运放器AR4的输出端接电阻R15、电阻R34、电阻R37的一端，电阻R15的另一端接电阻R16的一端和三极管Q4的基极，三极管Q4的发射极接电阻R16的另一端和继电器K1的触点5，电阻R34的另一端接三极管Q10的基极和电阻R35的一端，电阻R35的另一端接三极管Q10的发射极和继电器K1的触点3，三极管Q10的集电极接电阻R17、电阻R18的一端，电阻R18的另一端接地，电阻R17的另一端接电源+5V，继电器K1的触点2接地，继电器K1的触点6接运放器AR5的反相输入端和运放器AR6的同相输入端，继电器K1的触点4接运放器AR5的同相输入端，运放器AR6的反相输入端接电阻R36的一端和三极管Q11的发射极，三极管Q11的基极接电阻R36、电阻R37的另一端，三极管Q11的集电极接Q5的发射极，三极管Q5的集电极接电阻R19、电阻R20的一端和电阻R21的另一端，电阻R19的另一端接电源+5V，电阻R20的另一端接地，运放器AR6的输出端接电阻R22的一端，电阻R22的另一端接信号畸变校正电路中场效应管Q8的栅极、三极管Q7的基极和电阻R25的一端。
所述信号畸变校正电路的具体结构，场效应管Q8的漏极接电源+5V，场效应管Q8的栅极接电阻R25的一端、三极管Q7的基极和信号畸变检测电路中电阻R22的另一端，场效应管Q8的源极接电阻R25的另一端和继电器K2的触点1，继电器K2的触点2接地和三极管Q7的发射极，三极管Q7的集电极接电感L1、电感L2的一端、二极管D4的阳极和二极管D10的阴极，电感L2的另一端接电阻R27、电阻R28的一端，电阻R27的另一端接电源-24V，电阻R28的另一端接地和电阻R24的一端，电阻R24的另一端接电阻R23的一端和电感L1的另一端，电阻R23的另一端接电源+24V，二极管D10的阳极接电容C4的一端、电阻R41的一端和三极管Q12的发射极，电容C4的另一端接地和电容C2的一端，电容C2的另一端接二极管D4的阴极和三极管Q13的集电极，电阻R41的另一端接电阻R42的一端、三极管Q12的基极、三极管Q13的基极和电阻R44的一端，电阻R42的另一端接三极管Q12的集电极、三极管Q13的发射极和电阻R26的一端，电阻R26的另一端接电阻R43的一端和运放器AR7的同相输入端，电阻R43的另一端接继电器K2的触点4，运放器AR7的反相输入端接电阻R29、电阻R40的一端，电阻R40的另一端接地，电阻R29的另一端接运放器AR7的输出端、继电器K2的触点5和异常信号泄放电路的输入端，继电器K2的触点3接运放器AR10的同相输入端、铁路通信信号接收器输出端口和信号取值比较电路中电阻R1的一端，运放器AR10的反相输入端接地，运放器AR10的输出端接电阻R44的另一端。
所述异常信号泄放电路的具体结构，电阻R33的一端接二极管D6的阴极、二极管D5的阳极和信号畸变校正电路中电阻R29的另一端、运放器AR7的输出端、继电器K2的触点5，电阻R33的另一端接继电器K3的触点1，二极管D6的另一端接电阻R31的一端，电阻R31的另一端接电阻R32的一端和运放器AR8的反相输入端，运放器AR8的同相输入端接电阻R30的一端，电阻R30的另一端接地，电阻R32的另一端接二极管D5的阴极、二极管D7的阳极、运放器AR8的输出端和三极管Q9的发射极，二极管D7的阴极接电容C3的一端和运放器AR9的同相输入端，电容C3的另一端接地，运放器AR9的反相输入端接运放器AR9的输出端和三极管Q9的基极，三极管Q9的集电极接继电器K3的触点4，继电器K3的触点5接地，继电器K3的触点3接二极管D8的阴极和二极管D9的阳极，二极管D8的阳极接地和二极管D9的阴极，继电器K3的触点2接铁路通信信号解调器输入端口。
本发明具体使用时，信号取值比较电路将铁路通信信号的正半周分别与电阻R4-R5的分压值、电阻R6-R7的分压值进行比较，运用运放器AR1将铁路通信信号的负半周反相，得到铁路通信信号的正半周分别与电阻R4-R5的分压值、电阻R6-R7的分压值进行比较；当铁路通信信号小于电阻R4-R5的分压值，且大于电阻R6-R7的分压值时，运放器AR2、运放器AR3都输出正电平信号，信号取值比较电路输出正电平信号，当铁路通信信号小于电阻R4-R5的分压值，且小于电阻R6-R7的分压值时，运放器AR2输出正电平信号，运放器AR3输出负电平信号，信号取值比较电路无输出；当铁路通信信号大于电阻R4-R5的分压值，且大于电阻R6-R7的分压值时，运放器AR2输出负电平信号，运放器AR3输出正电平信号，信号取值比较电路无输出；
采用信号畸变检测电路，当信号取值比较电路第一次输出正电平信号时，此时电容C1上的电压为零，运放器AR4将电容C1上的电压与电阻R38-R39的分压值进行比较，电阻R38-R39的分压值略大于零，运放器AR4输出负电平信号，同时电源+5V开始向电容C1充电，随着时间的增加，电容C1的充电电压大于零，运放器AR4输出正电平信号；当信号取值比较电路第二次输出正电平信号时，将电容C1的充电电压通过运放器AR5与电阻R17-R18的分压值进行比较，通过运放器AR6与电阻R19-R20的分压值进行比较；当铁路通信信号小于电阻R17-R18的分压值，且大于电阻R19-R20的分压值时，运放器AR5、运放器AR6都输出正电平信号，若当铁路通信信号小于电阻R17-R18的分压值，且小于电阻R19-R20的分压值时，运放器AR5输出正电平信号，运放器AR6输出负电平信号，且此时电容C1通过电阻R13迅速放电清零，电容C1重新从零开始充电，直到信号取值比较电路下一次输出正电平信号时，重新将电容C1的充电电压分别与电阻R17-R18的分压值、电阻R19-R20的分压值进行比较，以重新判断铁路通信信号是否存在信号瞬时峰值凹陷、信号瞬时谷值凸陷状况；
信号畸变校正电路在三极管Q7导通时利用电阻R23-R24的分压值向电感L1充电、利用电阻R27-R28的分压值向电感L2充电，在三极管Q7截止时利用电感L1供给电容C2充电电压、利用电感L2供给电容C4充电电压，并运用运放器AR7、电阻R26-R29组成加法电路，将电容C2的充电电压与铁路通信信号的正半周作加法运算，将电容C4的充电电压与铁路通信信号的负半周作加法运算；异常信号泄放电路运用运放器AR8将铁路通信信号的负半周反相，运用铁路通信信号的正半周与电容C3上充电电压的差值决定三极管Q9的导通状态，三极管Q9导通时，继电器K3导通，继电器K3的触点1接通触点3，铁路通信信号的正半周通过二极管D9泄放异常高电平信号，铁路通信信号的负半周通过二极管D8泄放异常低电平信号。
以上所述是结合具体实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施仅局限于此；对于本发明所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本发明技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本发明保护范围之内。

Claims (5)

1.一种铁路通信信号校准系统，包括铁路通信信号发射器、铁路通信信号接收器、铁路通信信号校正模块、铁路通信信号解调器和铁路通信信号控制终端，其特征在于，所述铁路通信信号接收器接收铁路通信信号发射器无线传输的铁路通信信号，并传输至铁路通信信号校正模块，所述铁路通信信号校正模块检测铁路通信信号的信号波形畸变状态及类型，并对铁路通信信号的波形进行校正后传输至铁路通信信号解调器，所述铁路通信信号解调器对铁路通信信号进行解调后，传输至铁路通信信号控制终端进行数据分析，所述铁路通信信号校正模块包括信号取值比较电路、信号畸变检测电路、信号畸变校正电路、异常信号泄放电路；
所述信号取值比较电路将铁路通信信号的正半周分别与电阻R4-R5的分压值、电阻R6-R7的分压值进行比较，运用运放器AR1将铁路通信信号的负半周反相，得到铁路通信信号的正半周分别与电阻R4-R5的分压值、电阻R6-R7的分压值进行比较，所述信号畸变检测电路运用电容C1的充电电压分别与电阻R17-R18的分压值、电阻R19-R20的分压值进行比较，且电容C1在三极管Q3导通时通过电阻R13迅速放电清零，所述信号畸变校正电路在三极管Q7导通时利用电阻R23-R24的分压值向电感L1充电、利用电阻R27-R28的分压值向电感L2充电，在三极管Q7截止时利用电感L1供给电容C2充电电压、利用电感L2供给电容C4充电电压，并运用运放器AR7、电阻R26-R29组成加法电路，将电容C2的充电电压与铁路通信信号的正半周作加法运算，将电容C4的充电电压与铁路通信信号的负半周作加法运算，所述异常信号泄放电路运用运放器AR8将铁路通信信号的负半周反相，运用铁路通信信号的正半周与电容C3上充电电压的差值决定三极管Q9的导通状态，三极管Q9导通时，继电器K3导通，继电器K3的触点1接通触点3，铁路通信信号的正半周通过二极管D9泄放异常高电平信号，铁路通信信号的负半周通过二极管D8泄放异常低电平信号。
2.如权利要求1所述的一种铁路通信信号校准系统，其特征在于，所述信号取值比较电路包括电阻R1，电阻R1的一端接信号畸变校正电路的输入端和铁路通信信号接收器输出端口，电阻R1的另一端接电阻R2的一端、二极管D1的阴极和三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接运放器AR1的同相输入端，二极管D1的阳极接运放器AR1的反相输入端，电阻R2的另一端接运放器AR1的输出端、运放器AR2的反相输入端和运放器AR3的同相输入端，运放器AR2的同相输入端接电阻R4、电阻R5的一端，电阻R5的另一端接地，电阻R4的另一端接电源+24V,运放器AR2的输出端接电阻R8的一端，电阻R8的另一端接电阻R9的一端和场效应管Q2的栅极，运放器AR3的反相输入端接电阻R6、电阻R7的一端，电阻R7的另一端接地，电阻R6的另一端接电源+24V，运放器AR3的输出端接二极管D2的阳极，二极管D2的阴极接场效应管Q2的漏极，场效应管Q2的源极接电阻R9的另一端和电阻R10的一端，电阻R10的另一端接信号畸变检测电路中可控硅Q6的控制极、三极管Q5的基极、电阻R21的一端和继电器K1的触点1。
3.如权利要求1所述的一种铁路通信信号校准系统，其特征在于，所述信号畸变检测电路包括可控硅Q6，可控硅Q6的控制极接信号取值比较电路的输出端、电阻R21的一端、三极管Q5的基极和继电器K1的触点1，可控硅Q6的阳极接电源+5V，可控硅Q6的阴极接电阻R11的一端，电阻R11的另一端接三极管Q3的集电极、电容C1的一端、运放器AR4的同相输入端和三极管Q4的集电极，三极管Q3的发射极接电阻R13的一端，电阻R13的另一端接地和电阻R12、电阻R39的一端、电容C1的另一端，电阻R12的另一端接三极管Q3的基极和电阻R14的一端，电阻R14的另一端接二极管D3的阴极，二极管D3的阳极接运放器AR5的输出端，电阻R39的另一端接电阻R38的一端和运放器AR4的反相输入端，电阻R38的另一端接电源+3V,运放器AR4的输出端接电阻R15、电阻R34、电阻R37的一端，电阻R15的另一端接电阻R16的一端和三极管Q4的基极，三极管Q4的发射极接电阻R16的另一端和继电器K1的触点5，电阻R34的另一端接三极管Q10的基极和电阻R35的一端，电阻R35的另一端接三极管Q10的发射极和继电器K1的触点3，三极管Q10的集电极接电阻R17、电阻R18的一端，电阻R18的另一端接地，电阻R17的另一端接电源+5V，继电器K1的触点2接地，继电器K1的触点6接运放器AR5的反相输入端和运放器AR6的同相输入端，继电器K1的触点4接运放器AR5的同相输入端，运放器AR6的反相输入端接电阻R36的一端和三极管Q11的发射极，三极管Q11的基极接电阻R36、电阻R37的另一端，三极管Q11的集电极接Q5的发射极，三极管Q5的集电极接电阻R19、电阻R20的一端和电阻R21的另一端，电阻R19的另一端接电源+5V，电阻R20的另一端接地，运放器AR6的输出端接电阻R22的一端，电阻R22的另一端接信号畸变校正电路中场效应管Q8的栅极、三极管Q7的基极和电阻R25的一端。
4.如权利要求1所述的一种铁路通信信号校准系统，其特征在于，所述信号畸变校正电路包括场效应管Q8，场效应管Q8的漏极接电源+5V，场效应管Q8的栅极接电阻R25的一端、三极管Q7的基极和信号畸变检测电路中电阻R22的另一端，场效应管Q8的源极接电阻R25的另一端和继电器K2的触点1，继电器K2的触点2接地和三极管Q7的发射极，三极管Q7的集电极接电感L1、电感L2的一端、二极管D4的阳极和二极管D10的阴极，电感L2的另一端接电阻R27、电阻R28的一端，电阻R27的另一端接电源-24V，电阻R28的另一端接地和电阻R24的一端，电阻R24的另一端接电阻R23的一端和电感L1的另一端，电阻R23的另一端接电源+24V，二极管D10的阳极接电容C4的一端、电阻R41的一端和三极管Q12的发射极，电容C4的另一端接地和电容C2的一端，电容C2的另一端接二极管D4的阴极和三极管Q13的集电极，电阻R41的另一端接电阻R42的一端、三极管Q12的基极、三极管Q13的基极和电阻R44的一端，电阻R42的另一端接三极管Q12的集电极、三极管Q13的发射极和电阻R26的一端，电阻R26的另一端接电阻R43的一端和运放器AR7的同相输入端，电阻R43的另一端接继电器K2的触点4，运放器AR7的反相输入端接电阻R29、电阻R40的一端，电阻R40的另一端接地，电阻R29的另一端接运放器AR7的输出端、继电器K2的触点5和异常信号泄放电路的输入端，继电器K2的触点3接运放器AR10的同相输入端、铁路通信信号接收器输出端口和信号取值比较电路中电阻R1的一端，运放器AR10的反相输入端接地，运放器AR10的输出端接电阻R44的另一端。
5.如权利要求1所述的一种铁路通信信号校准系统，其特征在于，所述异常信号泄放电路包括电阻R33，电阻R33的一端接二极管D6的阴极、二极管D5的阳极和信号畸变校正电路中电阻R29的另一端、运放器AR7的输出端、继电器K2的触点5，电阻R33的另一端接继电器K3的触点1，二极管D6的另一端接电阻R31的一端，电阻R31的另一端接电阻R32的一端和运放器AR8的反相输入端，运放器AR8的同相输入端接电阻R30的一端，电阻R30的另一端接地，电阻R32的另一端接二极管D5的阴极、二极管D7的阳极、运放器AR8的输出端和三极管Q9的发射极，二极管D7的阴极接电容C3的一端和运放器AR9的同相输入端，电容C3的另一端接地，运放器AR9的反相输入端接运放器AR9的输出端和三极管Q9的基极，三极管Q9的集电极接继电器K3的触点4，继电器K3的触点5接地，继电器K3的触点3接二极管D8的阴极和二极管D9的阳极，二极管D8的阳极接地和二极管D9的阴极，继电器K3的触点2接铁路通信信号解调器输入端口。
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