JP2001001899A - On-vehicle receiver for train control signal - Google Patents

On-vehicle receiver for train control signal

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JP2001001899A
JP2001001899A JP16914999A JP16914999A JP2001001899A JP 2001001899 A JP2001001899 A JP 2001001899A JP 16914999 A JP16914999 A JP 16914999A JP 16914999 A JP16914999 A JP 16914999A JP 2001001899 A JP2001001899 A JP 2001001899A
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JP
Japan
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numerical
train control
control signal
signal
sequence
Prior art date
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Pending
Application number
JP16914999A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Tawara
一浩 田原
Masami Tobioka
正己 飛岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate a change of frequency selecting characteristic and demodulation system and facilitate simplification and miniaturization of a device in an on-vehicle receiver receiving a train control signal based on a carrier wave frequency predetermined for each railway interval and judging the signal produced according to the received signal. SOLUTION: An analog signal received by a receiver 8 is limited with respect to band through a low pass filter 9, converted into a discrete sequence by a quantized converter 10, and stored in a storage device 11. A transfer function having frequency selecting characteristics is stored in the storage device 11. When the transfer function is executed for the discrete sequence using a multiplier 12 and an adder 13, a controller 15 calculates the sequence having frequency selection and modulated wave extracted, and outputs a signal production judgment according to a calculated modulated wave sequence from an output device 16 to a control device 17. An input/output device 18 can perform the input for display and change of various types of coefficients for transfer functions stored in a storage device 11.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、地上の自動列車
制御装置から送信される列車制御信号を受信して、刻時
変化する速度制御情報を判定する列車制御信号車上受信
器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a train control signal on-vehicle receiver for receiving a train control signal transmitted from an automatic train control device on the ground and determining time-varying speed control information.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5は、例えば特開平8−126105
号公報に示された従来の車上受信器の概略構成図であ
る。図において、1はアンテナ(受信器)、2aは搬送
波周波数fc1の搬送波を通過させる帯域フィルタ2
1、増幅器2a2、および検波器2a3からなる受信回
路、2bは搬送波周波数fc2の搬送波を通過させる帯
域フィルタ2b1、増幅器2b2、および検波器2b3
らなる受信回路で、受信回路2aと2bは、アンテナ1
に並列に接続されている。3は結合回路、4はA/D変
換回路である。5は入力したデジタル信号を周波数毎に
分別するFFT(Fast Fourier Transform)アナライ
ザ、6は列車制御信号の判定を行う信号処理器である。
7は下位優先接点回路である。
2. Description of the Related Art FIG.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a conventional on-vehicle receiver disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. H10-15095. In the figure, 1 is an antenna (receiver), 2a is the band filter 2 for passing the carrier of the carrier frequency fc 1
a 1 , an amplifier 2a 2 , and a detector 2a 3 , a receiving circuit including a bandpass filter 2b 1 for passing a carrier having a carrier frequency fc 2 , an amplifier 2b 2 , and a detector 2b 3 ; 2a and 2b are antennas 1
Are connected in parallel. 3 is a coupling circuit, and 4 is an A / D conversion circuit. Reference numeral 5 denotes an FFT (Fast Fourier Transform) analyzer that classifies the input digital signal for each frequency, and 6 denotes a signal processor that determines a train control signal.
7 is a lower priority contact circuit.

【0003】上記のような従来の車上受信器において、
例えば地上側から車上側へ送信する列車制御信号がfs
1であるとき、この列車制御信号fs1を用いて変調され
た搬送波fc1またはfc2が車上側に送信される。この
とき、隣接する軌道閉塞区間の異なる周波数信号や外部
からのノイズが混調している。送信された信号は、アン
テナ1によって受信され(例えば図1の波形(a))、
帯域フィルタ2a1または帯域フィルタ2b1のいずれか
を通過した後、それぞれ増幅器2a2,2b2によって適
切な信号レベルに調整された後、検波器2a3,2b3
より変調波へ復調される。復調された信号(例えば図1
の波形(b))は、結合回路3を介してA/D変換回路
4でデジタル信号(例えば図1の波形(c))に変換さ
れ、FFTアナライザ5でFFT周波数分析により周波
数毎に分別される(図1のグラフ(d))。そして、こ
の分別された周波数ごとの信号が、予め信号処理器6に
記憶している列車制御信号データ(fs1,fs2,・・,f
n)のいずれと一致するかを比較することによって信
号現示(速度制御情報)を判定する。図1のグラフ
(d)において〜は隣接閉塞区間からの漏れ信号や
外部からのノイズと判断される。算定された信号現示
は、下位優先接点回路7から出力される。
In the above-mentioned conventional on-vehicle receiver,
For example, the train control signal transmitted from the ground side to the car side is fs
When it is 1, the train control signal fs 1 carrier fc 1 or fc 2 modulated with the is transmitted to the vehicle upper side. At this time, different frequency signals in adjacent track closed sections and external noise are mixed. The transmitted signal is received by the antenna 1 (for example, the waveform (a) in FIG. 1),
After passing through one of the band-pass filter 2a 1 or band filter 2b 1, after being adjusted to a suitable signal level, respectively, by amplifiers 2a 2, 2b 2, it is demodulated to the modulation wave by detector 2a 3, 2b 3. The demodulated signal (for example, FIG. 1
(B) is converted into a digital signal (for example, waveform (c) in FIG. 1) by an A / D conversion circuit 4 via a coupling circuit 3, and is separated for each frequency by an FFT frequency analysis by an FFT analyzer 5. (Graph (d) in FIG. 1). Then, the separated signals for each frequency are used as train control signal data (fs 1 , fs 2 ,..., F) stored in the signal processor 6 in advance.
s n ) is compared to determine which signal is present (speed control information). In the graph (d) of FIG. 1, is determined to be a leak signal from an adjacent blockage section or external noise. The calculated signal indication is output from the lower priority contact circuit 7.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の車
上受信器では、受信した複数種類の搬送波からそれぞれ
の周波数をもつ搬送波を抽出するために、アナログ回路
で構成される複数の帯域フィルタ2a1,2b1を前段に
設ける必要があり、装置が大型で複雑になってしまうと
いった問題点があった。その上、異なる搬送波周波数に
よる制御信号の組み合わせで列車制御信号を構成する区
間の場合には、上記構成を並列に複数系統用意しなけれ
ばならず、装置がさらに大型で複雑になる傾向があっ
た。また、帯域フィルタ2a1,2b1の周波数選択特性
や復調方式の変更が必要な場合には、回路定数の変更が
困難であったり、変更範囲が限られるといった問題点が
あった。さらに、FFTアナライザ5における周波数分
析は、計測する周波数帯域幅に応じて演算規模が大きく
なり、実時間性の点で不利である。また、変調波が方形
波であれば搬送波周波数を中心とした帯域周辺の変調波
成分が混在することで、閉塞区間境界近傍で混信した場
合や、異なる搬送波周波数による複数の制御信号の組み
合わせで構成される列車制御信号の場合には、信号判定
が難しくなるといった問題点があった。
In the above-mentioned conventional on-vehicle receiver, a plurality of band-pass filters constituted by analog circuits are used to extract carriers having respective frequencies from a plurality of types of received carriers. It is necessary to provide 2a 1 and 2b 1 in the preceding stage, and there is a problem that the device is large and complicated. In addition, in the case of a section in which a train control signal is configured by a combination of control signals with different carrier frequencies, a plurality of the above configurations must be prepared in parallel, and the apparatus tends to be larger and more complicated. . Further, when the frequency selection characteristics and the demodulation method of the bandpass filters 2a 1 and 2b 1 need to be changed, there is a problem that it is difficult to change the circuit constant or the range of change is limited. Furthermore, the frequency analysis in the FFT analyzer 5 requires a large calculation scale according to the frequency bandwidth to be measured, and is disadvantageous in terms of real-time performance. If the modulated wave is a square wave, the modulated wave components around the band centered on the carrier frequency are mixed, so that interference occurs near the boundary of the closed section, or a combination of multiple control signals with different carrier frequencies is used. In the case of a train control signal to be performed, there is a problem that signal determination becomes difficult.

【0005】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたもので、第1の目的は、装置の簡略化お
よび小型化を図ることのできる列車制御信号車上受信器
を得るものである。また、第2の目的は、周波数選択特
性や復調方式の変更が容易に行え、汎用性および保守性
の高い列車制御信号車上受信器を得るものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and a first object of the invention is to provide a train control signal on-vehicle receiver capable of simplifying and miniaturizing a device. It is. A second object of the present invention is to provide a train control signal on-vehicle receiver that can easily change the frequency selection characteristics and the demodulation method and has high versatility and maintainability.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明に係る列車制御
信号車上受信器は、車上の受信手段で受信した信号のう
ち所定の周波数以上の高周波数成分を制限する帯域制限
手段、該帯域制限手段によって周波数成分が制限された
アナログ信号を離散数値列へ量子化する変換手段、上記
離散数値列に対して、搬送波周波数ごとに周波数選択特
性を有する伝達関数に基づいて数値演算を行い、当該搬
送波周波数を中心とし変調波周波数帯域を有する信号成
分を抽出した第1の数値列を算出する第1の演算手段、
該第1の数値列に対して、低域通過特性を有する伝達関
数に基づいて数値演算を行い、変調波周波数帯域を有す
る信号成分を抽出した第2の数値列を算出する第2の演
算手段、該第2の数値列に対して、列車制御信号ごとに
周波数選択特性を有する伝達関数に基づいて数値演算を
行い、列車制御信号に対応した変調波周波数ごとに信号
分離した第3の数値列を算出する第3の演算手段、該第
3の数値列が予め定められた所定の条件を満たすか否か
を判定する有効判定手段、および有効判定された上記第
3の数値列に対応する列車制御信号に応じて現示判定を
行う現示判定手段を備えるものである。
SUMMARY OF THE INVENTION A train control signal on-vehicle receiver according to the present invention comprises band limiting means for limiting high-frequency components of a signal received by an on-vehicle receiving means which are higher than a predetermined frequency. A conversion unit that quantizes the analog signal whose frequency component is limited by the limiting unit into a discrete numerical sequence, performs a numerical operation on the discrete numerical sequence based on a transfer function having a frequency selection characteristic for each carrier frequency, First arithmetic means for calculating a first sequence of numerical values by extracting a signal component having a modulation wave frequency band around a carrier wave frequency;
A second calculating means for performing a numerical operation on the first numerical sequence based on a transfer function having a low-pass characteristic to calculate a second numerical sequence in which a signal component having a modulated wave frequency band is extracted; A third numerical sequence obtained by performing a numerical operation on the second numerical sequence based on a transfer function having a frequency selection characteristic for each train control signal and separating the signals for each modulated wave frequency corresponding to the train control signal Calculating means for calculating the third numerical sequence, validity determining means for determining whether the third numerical sequence satisfies a predetermined condition, and a train corresponding to the third numerical sequence determined to be valid There is provided a presentation determination means for performing a presentation determination according to a control signal.

【0007】また、有効判定手段は、第3の数値列の実
効値が、該数値列に対応する列車制御信号に予め定めら
れている最小動作レベル以上であれば該数値列を有効で
あると判定するものである。
[0007] The validity judging means determines that the third numerical sequence is valid if the effective value of the third numerical sequence is equal to or higher than a minimum operation level predetermined in a train control signal corresponding to the third numerical sequence. It is to judge.

【0008】また、有効判定手段が複数の第3の数値列
を有効と判定した場合、現示判定手段は、それら数値列
に対応する列車制御信号間で動作レベル比較あるいは優
位判定を行うことによって信号現示を判定するものであ
る。
When the validity judging means judges that the plurality of third numerical sequences are valid, the presenting judging device compares the operation level between the train control signals corresponding to these numerical sequences or determines the superiority. This is to determine the signal indication.

【0009】また、軌道区間ごとに予め定められた搬送
波周波数が複数種であり、該複数種の搬送波周波数によ
る複数の列車制御信号を受信する場合、第1ないし第3
の数値演算を行うことにより抽出された第3の数値列を
有効判定し、現示判定手段は、有効判定された複数の第
3の数値列に対応する複数の列車制御信号の組み合わせ
によって信号現示を判定するものである。
In addition, when there are a plurality of types of carrier frequencies predetermined for each track section and a plurality of train control signals are received using the plurality of types of carrier frequencies, the first to third types are used.
, The validity of the third numerical sequence extracted by performing the numerical operation of (i) is determined, and the present determination unit determines the signal present by a combination of a plurality of train control signals corresponding to the plurality of third numerical sequences determined to be valid. Is determined.

【0010】また、第1の演算手段、第2の演算手段、
および第3の演算手段に用いる各伝達関数を記憶する格
納手段を備えるものである。
In addition, the first arithmetic means, the second arithmetic means,
And storage means for storing each transfer function used in the third calculation means.

【0011】また、格納手段に記憶された伝達関数の各
係数値を変更する係数値変更手段を備えるものである。
[0011] The apparatus further comprises coefficient value changing means for changing each coefficient value of the transfer function stored in the storage means.

【0012】また、第1の演算、第2の演算および第3
の演算において用いる伝達関数を非再帰の伝達関数とす
るものである。
Further, the first operation, the second operation and the third operation
Is used as a non-recursive transfer function.

【0013】また、第1の演算、第2の演算および第3
の演算において用いる伝達関数を直列の低次伝達関数と
するものである。
The first operation, the second operation, and the third operation
Is used as a series low-order transfer function.

【0014】また、第1の演算、第2の演算および第3
の演算において用いる伝達関数を並列の低次伝達関数と
するものである。
The first operation, the second operation and the third operation
Is used as a parallel low-order transfer function.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】実施の形態1.図1はこの発明の
実施の一形態例である列車制御信号車上受信器を示すも
ので、8は車体下部に設置され地上側との電磁結合によ
って列車制御信号を受信する受信手段としての受電器、
9は所定の周波数以上の高周波数成分を制限する低域通
過フィルタである。これは、量子化後に行われる数値演
算においては、該量子化周波数の半分までの信号につい
ては正しく処理できるが、該量子化周波数の半分を超え
る周波数信号については数値演算に誤差が出るなどの支
障をきたすため、該支障をきたすような高周波成分を除
去するために備えられる。例えば受信する搬送波周波数
が15KHzである場合、誤差などの余裕を考慮して例え
ば20KHzまでの信号を支障なく扱えるように、その2
倍の40KHzの周波数で量子化を行うように設定されて
いる。この場合、低域通過フィルタ9は、量子化周波数
40KHzの半分である20KHz以上の高周波数成分を制限
するものである。10は低域通過フィルタ9を通過して
きたアナログ信号を離散数値列へ量子化する量子化変換
器、11は量子化変換器10で量子化された数値列や、
数値演算に用いる伝達関数、演算結果等を格納する記憶
器である。12は数値の乗算を行う乗算器、13は数値
の加算を行う加算器である。14は、記憶器11と量子
化変換器10、乗算器12、および加算器13との間に
介在し、後述する制御器15が経路を選択するために出
力する選択信号の指定に基づいて、量子化変換器10、
加算器13から記憶器11内の指定された位置へ数値を
出力したり、記憶器11内の指定された位置から乗算器
12、加算器13へ数値を出力する切替器である。15
は記憶器11に格納された離散数値列に対して、同じく
記憶器11に格納された各種伝達関数に基づいて数値演
算を行うことによって、受信した列車制御信号に応じた
信号現示判定を行う制御器である。16は制御器15の
判定に基づき、受信した時点ごとに現示出力する出力
器、17は制御対象である制動装置である。18は制御
器15に接続され、記憶器11に格納されている各種伝
達関数の係数値を表示あるいは変更するための入出力装
置である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. 1 shows a train control signal on-vehicle receiver according to an embodiment of the present invention. Reference numeral 8 denotes a receiving means which is installed at a lower part of a vehicle body and receives a train control signal by electromagnetic coupling with a ground side. Electrical appliances,
Reference numeral 9 denotes a low-pass filter that limits high-frequency components equal to or higher than a predetermined frequency. This is because, in a numerical operation performed after quantization, signals up to half of the quantization frequency can be correctly processed, but errors occur in numerical operations for frequency signals exceeding half of the quantization frequency. Therefore, it is provided to remove high-frequency components that may cause the trouble. For example, if the carrier frequency to be received is 15 KHz, taking into account margins such as errors, for example, signals up to 20 KHz can be handled without any problem.
The quantization is set to be doubled at a frequency of 40 KHz. In this case, the low-pass filter 9 limits high-frequency components of 20 KHz or more, which is half of the quantization frequency of 40 KHz. Reference numeral 10 denotes a quantizer for quantizing an analog signal passing through the low-pass filter 9 into a discrete numerical sequence, 11 denotes a numerical sequence quantized by the quantizer 10,
This is a storage device that stores a transfer function used for numerical calculation, a calculation result, and the like. Reference numeral 12 denotes a multiplier for multiplying numerical values, and reference numeral 13 denotes an adder for adding numerical values. 14 is interposed between the storage unit 11 and the quantization converter 10, the multiplier 12, and the adder 13, and based on the designation of a selection signal output by the controller 15 described later to select a path, Quantization converter 10,
A switch that outputs a numerical value from the adder 13 to a specified position in the storage device 11 and outputs a numerical value from the specified position in the storage device 11 to the multiplier 12 and the adder 13. Fifteen
Performs a signal presentation determination according to the received train control signal by performing a numerical operation on the discrete numerical sequence stored in the storage device 11 based on various transfer functions also stored in the storage device 11. It is a controller. Reference numeral 16 denotes an output device for presenting and outputting at each time of reception based on the judgment of the controller 15, and 17 denotes a braking device to be controlled. Reference numeral 18 denotes an input / output device connected to the controller 15 for displaying or changing coefficient values of various transfer functions stored in the storage device 11.

【0016】このように構成された列車制御信号車上受
信器においては、一定周期で受電器8が受信した信号
は、低域通過フィルタ9によって不要な高周波分が除去
され、量子化変換器10によって、当該軌道区間に予め
定められた搬送波周波数を中心とし変調波周波数帯域が
確保された離散数値列として量子化される。この離散数
値列は、切替器14を介して記憶器11内の連続した格
納場所に時間系列にしたがって配置される。ただし、記
憶器11内の配置数は有限であるので適切な配置数を定
め、配置順の先頭場所から最終場所までが離散数値列で
満たされると先頭場所に戻って格納するといった循環操
作を繰り返す。これを数値列x[k]とする。制御器15
は、この数値列x[k]に対して、まず搬送波周波数ごと
に周波数選択特性を有する伝達関数に基づく第1の数値
演算を行ったあと、低域通過特性を有する伝達関数に基
づく第2の数値演算、さらに列車制御信号ごとに周波数
選択特性を有する伝達関数に基づく第3の数値演算を行
う。
In the on-vehicle train control signal receiver having the above-described structure, the signal received by the power receiver 8 at a constant period is filtered by a low-pass filter 9 to remove unnecessary high-frequency components. Thus, the orbital section is quantized as a discrete numerical sequence in which a modulated wave frequency band is secured around a predetermined carrier frequency. The discrete numerical sequence is arranged in a continuous storage location in the storage device 11 via the switch 14 according to a time sequence. However, since the number of arrangements in the storage unit 11 is finite, an appropriate number of arrangements is determined, and a cyclic operation is repeated such that when the arrangement from the first place to the last place in the arrangement order is filled with the discrete numerical sequence, the data is returned to the first place and stored. . This is referred to as a numerical sequence x [k]. Controller 15
Performs a first numerical operation on this numerical sequence x [k] based on a transfer function having a frequency selection characteristic for each carrier frequency, and then performs a second numerical operation based on a transfer function having a low-pass characteristic. A third numerical operation based on a transfer function having a frequency selection characteristic for each train control signal is performed.

【0017】n次の帯域通過特性を有する伝達関数は一
般に微分演算子sを用いて、 H(s)=1/(q[0]・sn+q[1]・sn-1+・・・・+q[n]) ・・・(1) と表される。変数sを離散系の時間遅延要素であるz変
数へ変換すると、式(1)より、 H(z)=Σb[k]・z(-k)/(1−Σa[j]・z(-j)) ・・・(2) k=0,1,2,・・・・,K j=1,2,・・・・,J ;K,Jは整数が得ら
れる。上式(2)を入力数値列x[k]と出力数値列y[n]
の関係式で表すと、 y[n]=Σa[j]・y[n-j]+Σb[k]・x[n-k] ・・・(3) k=0,1,2,・・・・,K j=1,2,・・・・,J ;K,Jは整数とな
る。なお、係数列a[j]、b[k]は、通過するフィルタ特
性によって予め定められる定数であり、記憶器11の所
定の場所に格納しておく。
The transfer function having an order n of the band-pass characteristic by using a general differential operator s, H (s) = 1 / (q [0] · s n + q [1] · s n-1 + ·· .. + Q [n]) (1) When the variable s is converted into a z variable which is a time delay element of a discrete system, from equation (1), H (z) = Σb [k] · z (−k) / (1−Σa [j] · z (− j) ) (2) k = 0, 1, 2,..., K j = 1, 2,..., J; K and J are integers. The above equation (2) is converted into an input numerical sequence x [k] and an output numerical sequence y [n].
Y [n] = Σa [j] · y [nj] + Σb [k] · x [nk] (3) k = 0, 1, 2,..., K j = 1,2, ..., J; K and J are integers. Note that the coefficient sequences a [j] and b [k] are constants determined in advance by the passing filter characteristic, and are stored in a predetermined location of the storage device 11.

【0018】制御器15は、入力数値列x[k]に対し
て、記憶器11、乗算器12および加算器13により上
式(3)の演算を行う。例えば、ある時点の入力数値を
x[n]とすると、制御器15の出力する選択信号の指定
および切替器14によって、x[n]および定数b[0]を記
憶器11から取り出して両者を乗算器12によって乗算
し、その乗算結果を記憶器11内の中間演算結果格納場
所TMPへ格納する。さらに、x[n]の1量子化前の数
値x[n-1]および定数b[1]を記憶器11から取り出して
両者を乗算器12によって乗算し、その結果と、記憶器
11内の中間演算結果格納場所TMPに先に格納してい
た数値(x[n]と定数b[0]の乗算結果)とを加算器13
において加算した後、その加算結果を記憶器11内の中
間演算結果格納場所TMPへ格納する。以上のような手
順で、入力数値列x[n],x[n-1],・・・,x[n-K]と係数列
b[0],b[1],・・・,b[K]との乗加算、およびすでに求め
られている出力数値列y[n-1],y[n-2],・・・,y[n-J]と
係数列a[1],a[2],・・・,a[J]との乗加算を行うことに
よって、x[n]が入力された時点での出力数値y[n]を得
ることができる。この出力数値列y[n]は、係数列a
[j]、b[k]により、搬送波周波数を中心とし変調波周波
数分の帯域を有する信号成分を入力数値列x[n]から抽
出したものである。
The controller 15 performs the operation of the above equation (3) on the input numerical sequence x [k] by using the storage unit 11, the multiplier 12, and the adder 13. For example, assuming that an input numerical value at a certain point in time is x [n], x [n] and a constant b [0] are taken out of the storage unit 11 by the designation of the selection signal output from the controller 15 and the switch 14, and both are taken out. The result is multiplied by the multiplier 12, and the result of the multiplication is stored in the intermediate operation result storage location TMP in the storage unit 11. Further, the value x [n-1] and the constant b [1] of x [n] before quantization are extracted from the storage unit 11 and both are multiplied by the multiplier 12, and the result is compared with the result in the storage unit 11. The value (multiplication result of x [n] and constant b [0]) previously stored in the intermediate calculation result storage location TMP is added to the adder 13.
Then, the result of the addition is stored in the intermediate operation result storage location TMP in the storage device 11. By the above procedure, the input numerical sequence x [n], x [n-1],..., X [nK] and the coefficient sequence b [0], b [1],. , And the output numerical sequence y [n-1], y [n-2],..., Y [nJ] and the coefficient sequence a [1], a [2], .., A [J], the output numerical value y [n] at the time when x [n] is input can be obtained. This output numerical value sequence y [n]
By [j] and b [k], a signal component having a band corresponding to the modulation wave frequency centered on the carrier frequency is extracted from the input numerical sequence x [n].

【0019】なお、本発明による車上受信器において
は、上記入力数値列x[n]に対して第1の数値演算が行
われたあと、その出力数値列y[n]に対してさらに第2
の数値演算、続いて第3の数値演算が行われるが、それ
らは同様な乗加算操作を繰り返すため、便宜上入力数値
列x[n]、y[n]をそれぞれ二次元配列z[1,n]、z[2,n]
で表現し、係数列a[j]、b[k]を二次元配列a[i,j]、
b[i,k]で表現する。したがって、上式(3)は、 z[i+1,n]=Σa[i,j]・z[i+1,n-j]+Σb[i,k]・z[i,n-k] ・・・(4) k=0,1,2,・・・・,K j=1,2,・・・・,J ;K,Jは整数と表す
ことができる。つまり、量子化変換器10が低域通過フ
ィルタ9を介して入力した信号を量子化変換して記憶器
11へ格納する離散数値列はz[1,n]と表されて第1の
数値演算の入力数値列となり、第1の数値演算の出力数
値列はz[2,n]と表されて第2の数値演算の入力数値列
となる。同様に、第2の数値演算の出力数値列はz[3,
n]と表されて第3の数値演算の入力数値列となる。第3
の数値演算の出力数値列は、後述するが列車制御信号の
個数I個だけ算出されるので、z[4,n]、z[5,n]、・・
・、z[I+3,n]で表される。図2は、記憶器11内に格
納された数値列配置の一例を示すものである。配列基数
nは、所定の周期で標本化された数値列内の最も新しい
数値を刻時ごとに示す。
In the onboard receiver according to the present invention, after the first numerical operation is performed on the input numerical sequence x [n], the output numerical sequence y [n] is further subjected to the first numerical operation. 2
Is performed, and then a third numerical operation is performed. Since these multiply and add operations are repeated, for convenience, the input numerical sequence x [n] and y [n] are respectively converted into a two-dimensional array z [1, n ], Z [2, n]
And the coefficient sequences a [j] and b [k] are represented by a two-dimensional array a [i, j],
Expressed as b [i, k]. Therefore, the above equation (3) is expressed as follows: z [i + 1, n] = Σa [i, j] · z [i + 1, nj] + Σb [i, k] · z [i, nk] 4) k = 0, 1, 2,..., K j = 1, 2,..., J; K and J can be represented as integers. That is, the discrete numerical sequence that the quantization converter 10 quantizes and transforms the signal input through the low-pass filter 9 and stores in the storage unit 11 is represented by z [1, n] and the first numerical operation , And the output numerical sequence of the first numerical operation is represented as z [2, n] and becomes the input numerical sequence of the second numerical operation. Similarly, the output numerical sequence of the second numerical operation is z [3,
n] is the input numerical value sequence of the third numerical operation. Third
Since the number of train control signals I is calculated as will be described later, the output numerical sequence of the numerical operation is calculated as z [4, n], z [5, n],.
, Z [I + 3, n]. FIG. 2 shows an example of the arrangement of the numerical value sequences stored in the storage device 11. The array radix n indicates the newest numerical value in the numerical sequence sampled at a predetermined cycle for each time.

【0020】図3は、図2で示したz[i,n]に対して、
上式(4)に基づく数値演算を標本化(量子化)周期毎
に行う場合の処理の流れを示すフローチャートの一例で
ある。まず、量子化変換器10が記憶器11に格納した
離散数値列z[1,n]に対して演算を行いz[2,n]を得る、
第1の数値演算処理について説明する。はじめに、i=
1、k=0にセットする(S1およびS2)。S3〜S
5では、kの値を1ずつ加算しながらKになるまで、b
[1,k]とz[1,n-k]とを乗算し、その乗算結果を中間演算
結果格納場所TMPに先に格納されている数値に加算し
て格納する。S3でk>Kとなれば、次はj=1にセッ
トし(S6)、S7〜S9において、jの値を1ずつ加
算しながらJになるまで、a[1,j]とz[2,n-j]とを乗算
し、その乗算結果を中間演算結果格納場所TMPに先に
格納されている数値に加算して格納する。なお、上記S
3〜S5および上記S7〜S9で用いる係数列b[1,k]
およびa[1,j]は、各軌道区間ごとに予め定められてい
る搬送波周波数ごとの周波数選択特性によって定まる定
数である。したがって、軌道区間によって複数種の搬送
波周波数による列車信号を送信している場合は、それぞ
れの周波数に対応して伝達関数の係数列をセットし、そ
れぞれの数値演算を行う。上記S7でj>JとなればS
10に進み、i=1であるので中間演算結果格納場所T
MPに格納されている数値を取り出すとともに乗算器1
2内でシフト操作または符号操作を行い、その絶対値を
とる、あるいは負の値ならば強制的に零値として(図3
のフローチャートでは、絶対値をとる場合のみを示
す)、記憶器11内のz[2,n]の格納場所へ格納する
(S11)。以上S1〜S11の処理により得られた数
値列z[2,n]は、搬送波周波数帯の変調波成分が変調波
帯域のベースバンドに展開されたものである。
FIG. 3 shows that z [i, n] shown in FIG.
It is an example of the flowchart which shows the flow of a process in the case of performing a numerical operation based on said Formula (4) for every sampling (quantization) period. First, the quantization converter 10 performs an operation on the discrete numerical sequence z [1, n] stored in the storage device 11 to obtain z [2, n].
The first numerical operation processing will be described. First, i =
1. Set k = 0 (S1 and S2). S3-S
In 5, the value of k is added one by one until b becomes
[1, k] is multiplied by z [1, nk], and the multiplication result is added to the numerical value previously stored in the intermediate calculation result storage location TMP and stored. If k> K in S3, then j = 1 is set (S6), and in steps S7 to S9, a [1, j] and z [2 , nj], and the multiplication result is added to the numerical value previously stored in the intermediate operation result storage location TMP and stored. Note that S
Coefficient sequence b [1, k] used in 3-S5 and S7-S9
And a [1, j] are constants determined by frequency selection characteristics for each carrier frequency which are predetermined for each orbital section. Therefore, when a train signal is transmitted at a plurality of carrier frequencies depending on the track section, a coefficient sequence of a transfer function is set corresponding to each frequency, and each numerical operation is performed. If j> J in S7, S
10. Since i = 1, the intermediate calculation result storage location T
The numerical value stored in MP is taken out and the multiplier 1
2, a shift operation or a sign operation is performed, and its absolute value is taken, or a negative value is forcibly set to a zero value (FIG. 3
In the flowchart of (1), only the case of taking an absolute value is shown), and the data is stored in the storage location of z [2, n] in the storage device 11 (S11). The numerical sequence z [2, n] obtained by the processing of S1 to S11 is obtained by expanding the modulated wave component of the carrier frequency band into the baseband of the modulated wave band.

【0021】次に、数値列z[2,n]に対して低域通過特
性を有する伝達関数に基づく第2の数値演算処理につい
て、引き続き図3のフローチャートを用いて説明する。
上記S11において第1の数値演算処理の出力数値列z
[2,n]を得ると、iを1加算して2とし(S12)、S
2に戻る。そして、第1の数値演算と同様、k=0にセ
ットし(S2)、S3〜S5では、kの値を1ずつ加算
しながらKになるまで、b[2,k]とz[2,n-k]とを乗算
し、その乗算結果を中間演算結果格納場所TMPに先に
格納されている数値に加算して格納する。なお、このと
き用いる係数列b[2,k]は、低域通過特性によって定ま
る定数である。S3でk>Kとなれば、次はj=1にセ
ットし(S6)、S7〜S9において、jの値を1ずつ
加算しながらJになるまで、a[2,j]とz[3,n-j]とを乗
算し、その乗算結果を中間演算結果格納場所TMPに先
に格納されている数値に加算して格納する。なお、この
とき用いる係数列a[2,j]も低域通過特性によって定ま
る定数である。S7でj>JとなればS10に進み、i
=2であるので中間演算結果格納場所TMPに格納され
ている数値を取り出して、記憶器11内のz[3,n]の格
納場所へ格納する(S13)。そして、その周期での処
理を終了する。以上S2〜S10およびS13の処理に
より得られた数値列z[3,n]は、変調波周波数帯域より
高い周波数成分を除去した変調波数値列を抽出したもの
である。
Next, the second numerical operation processing based on the transfer function having the low-pass characteristic for the numerical sequence z [2, n] will be described with reference to the flowchart of FIG.
In step S11, the output numerical value sequence z of the first numerical operation processing
When [2, n] is obtained, i is incremented by 1 to 2 (S12), and S
Return to 2. Then, similarly to the first numerical operation, k is set to 0 (S2), and in S3 to S5, b [2, k] and z [2, nk], and adds the multiplication result to the numerical value previously stored in the intermediate operation result storage location TMP and stores the result. The coefficient sequence b [2, k] used at this time is a constant determined by the low-pass characteristic. If k> K in S3, j = 1 is set next (S6), and in S7 to S9, a [2, j] and z [3 , nj], and the multiplication result is added to the numerical value previously stored in the intermediate operation result storage location TMP and stored. The coefficient sequence a [2, j] used at this time is also a constant determined by the low-pass characteristic. If j> J in S7, the process proceeds to S10 and i
= 2, the numerical value stored in the intermediate operation result storage location TMP is extracted and stored in the storage location of z [3, n] in the storage device 11 (S13). Then, the processing in that cycle ends. The numerical sequence z [3, n] obtained by the processing of S2 to S10 and S13 is obtained by extracting a modulated wave numerical sequence from which a frequency component higher than the modulated wave frequency band has been removed.

【0022】次に、数値列z[3,n]に対して、列車制御
信号ごとに周波数選択特性を有する伝達関数に基づく第
3の数値演算処理について、図4のフローチャートを用
いて説明する。数値列z[3,n]は、低周波である変調波
数値列であるので、第3の数値演算は標本化(量子化)
周期の逓倍時毎に行えば十分であり、標本化周期の逓倍
時毎に記憶器11から取り出した数値列z[3,n]に対し
て次式(5)に基づく演算を行う。なお、逓倍次数をT
とする。 z[i+1,n]=Σa[i,j]・z[i+1,n-jT]+Σb[i,k]・z[i,n-kT] ・・・(5) k=0,1,2,・・・・,K j=1,2,・・・・,J i=3,4,・・・・,I+2 ;K,
J,Iは整数 記憶器11内には、I種類の列車制御信号のそれぞれに
対応するI種類の変調波周波数が予め設定されており、
I種類の列車制御信号ごとに周波数選択特性を有する伝
達関数に基づく係数列a[i,j]、b[i,k]を格納してい
る。図4は標本化(量子化)周期の逓倍時毎に行う演算
を示すフローチャートの一例である。i=3にセットし
(U1)、U2でi≦I+2ならば、k=0にセットす
る(U3)。U4〜U6では、kの値を1ずつ加算しな
がらKになるまで、b[i,k]とz[i,n-kT]とを乗算し、
その乗算結果を中間演算結果格納場所TMPに先に格納
されている数値に加算して格納する。U4でk>Kとな
れば、次はj=1にセットし(U7)、U8〜U10に
おいて、jの値を1ずつ加算しながらJになるまで、a
[i,j]とz[i+1,n-jT]とを乗算し、その乗算結果を中間
演算結果格納場所TMPに先に格納されている数値に加
算して格納する。U8でj>JとなればU11に進み、
中間演算結果格納場所TMPに格納されている数値を取
り出してz[i+1,n]の格納場所へ格納する。そして、i
に1加算してU2に戻る。以上により、z[4,n]、z[5,
n]、・・・、z[I+3,n]のI種類の変調波周波数ごとの数値
列を得る。
Next, a third numerical calculation process based on a transfer function having a frequency selection characteristic for each train control signal for the numerical sequence z [3, n] will be described with reference to the flowchart of FIG. Since the numerical sequence z [3, n] is a modulated wave numerical sequence that is a low frequency, the third numerical operation is performed by sampling (quantization).
It suffices to perform the calculation every time the cycle is multiplied. The calculation based on the following equation (5) is performed on the numerical sequence z [3, n] extracted from the storage unit 11 every time the sampling cycle is multiplied. Note that the multiplication order is T
And z [i + 1, n] = Σa [i, j] ・ z [i + 1, n-jT] + Σb [i, k] ・ z [i, n-kT] (5) k = 0 , 1,2, ..., K j = 1,2, ..., J i = 3,4, ..., I + 2; K,
J and I are integers. In the storage device 11, I types of modulated wave frequencies corresponding to each of the I types of train control signals are preset.
Coefficient sequences a [i, j] and b [i, k] based on transfer functions having frequency selection characteristics are stored for each of the I types of train control signals. FIG. 4 is an example of a flowchart showing an operation performed every time the sampling (quantization) cycle is multiplied. i = 3 is set (U1). If U ≦ I + 2 at U2, k = 0 is set (U3). In U4 to U6, b [i, k] is multiplied by z [i, n-kT] until the value of k is incremented by 1 until K is reached.
The multiplication result is added to the numerical value previously stored in the intermediate calculation result storage location TMP and stored. If k> K in U4, j = 1 is set next (U7), and in U8 to U10, the value of j is incremented by one until J becomes a.
[i, j] is multiplied by z [i + 1, n-jT], and the multiplication result is added to the numerical value previously stored in the intermediate calculation result storage location TMP and stored. If j> J in U8, proceed to U11,
The numerical value stored in the intermediate calculation result storage location TMP is taken out and stored in the storage location z [i + 1, n]. And i
And returns to U2. From the above, z [4, n], z [5,
.., z [I + 3, n] are obtained for each of the I types of modulated wave frequencies.

【0023】次に、上記第3の数値演算により得られた
I種類の数値列のそれぞれに対して、有限な数値配列数
の制限により生じる定められた時間区域内において、実
行値あるいは最大値の算出により得られる結果と、予め
定められた最小動作レベル値とを比較し、該最小動作レ
ベル値以上であれば、その変調波周波数の数値列を有効
と判定する。もし、複数の変調波周波数の数値列が有効
判定された場合は、動作レベル比較によりレベルの高い
方に対応する速度現示を選択したり、あるいはそれぞれ
の変調波に対応する速度現示が低い方を選択する低位優
位判定を行う。また、区間によっては、複数種の搬送波
周波数による複数の列車制御信号の組み合わせにより速
度現示を構成しており、その場合は該複数の変調波によ
る制御信号の組み合わせにより、現示判定を行う。制御
器15は、現示判定結果に応じてた列車速度信号を出力
器16を介して出力し、制動装置17を駆動する。ま
た、点検保守時には、入出力装置18から記憶器11に
格納されている各種係数列を読み出して表示して確認で
きるとともに、その係数値を変更入力して記憶器11に
送信することができる。
Next, for each of the I-type numerical sequences obtained by the third numerical operation, the execution value or the maximum value is determined within a predetermined time zone caused by the finite number of numerical arrays. The result obtained by the calculation is compared with a predetermined minimum operation level value. If the minimum operation level value is equal to or greater than the minimum operation level value, the numerical value sequence of the modulated wave frequency is determined to be valid. If a numerical sequence of a plurality of modulation wave frequencies is determined to be valid, a speed indication corresponding to a higher level is selected by an operation level comparison, or a speed indication corresponding to each modulation wave is low. A low-order superiority determination for selecting one is performed. In some sections, the speed indication is constituted by a combination of a plurality of train control signals with a plurality of types of carrier frequencies, and in this case, the indication is determined by a combination of the control signals with the plurality of modulated waves. The controller 15 outputs a train speed signal according to the present determination result via the output device 16 and drives the braking device 17. Further, at the time of inspection and maintenance, various coefficient sequences stored in the storage device 11 can be read out from the input / output device 18 and displayed for confirmation, and the coefficient values can be changed and input to be transmitted to the storage device 11.

【0024】以上のように、地上から受信したアナログ
信号を離散数値列に量子化し、その離散数値列に対し
て、搬送波周波数ごとに周波数選択特性を有する伝達関
数、低域通過特性を有する伝達関数、および列車制御信
号ごとに周波数選択特性を有する伝達関数に基づく数値
演算を乗算器12、加算器13および記憶器11により
構成される簡単な回路上で行い、搬送波周波数ごとの信
号分離、検波復調、および変調制御信号ごとの信号分離
を行った結果を記憶器11上の区分された領域ごとに展
開するという簡単な構成のため、装置全体を大幅に縮小
化できる。また、数値演算に用いる係数値は記憶器11
に設定して格納されており、保守点検時には入出力装置
18を制御器15に接続し、上記記憶器11内の係数値
を入出力装置18上に表示し、変更入力ができるので、
信号分離にかかわる周波数特性、復調方式を容易に変更
することができ、装置の汎用性および保守性が向上す
る。
As described above, the analog signal received from the ground is quantized into a discrete numerical sequence, and the discrete numerical sequence is subjected to a transfer function having a frequency selection characteristic for each carrier frequency and a transfer function having a low-pass characteristic. , And a numerical operation based on a transfer function having a frequency selection characteristic for each train control signal is performed on a simple circuit composed of the multiplier 12, the adder 13, and the storage unit 11, and signal separation and detection demodulation for each carrier frequency are performed. , And a simple configuration in which the result of signal separation for each modulation control signal is developed for each of the divided areas on the storage device 11, so that the entire apparatus can be significantly reduced in size. The coefficient values used for the numerical operation are stored in the storage unit 11.
Since the input / output device 18 is connected to the controller 15 at the time of maintenance and inspection, the coefficient value in the storage device 11 is displayed on the input / output device 18, and a change can be input.
The frequency characteristics and demodulation method related to signal separation can be easily changed, and the versatility and maintainability of the device are improved.

【0025】実施の形態2.なお、上記実施の形態1で
は、第1の数値演算、第2の数値演算および第3の数値
演算において、式(4)あるいは式(5)で表される伝
達関数によって数値列を得るものを示したが、下式
(6)で表される周波数選択特性を有する非再帰の伝達
関数に基づく数値演算を行っても、同様の効果が得られ
るとともに、演算量を少なくすることができるので、実
時間性の点で有利となる。N次の周波数選択特性を有す
る伝達関数は、一般に、非再帰の形態をとると、 H(z)=Σc[k]・z(-k) k=0,1,・・・,N ;整数 と表される。c[k]は、周波数選択特性によって定まる
定数であり、記憶器11内の所定の場所に予め格納され
ている。これを入力数値列と出力数値列の関係式で表す
と、 z[i+1,n]=Σc[k]・z[i,n-k] ・・・・(6) k=0,1,・・・,N i=0,1,・・・,I ;整数となる。上式
(6)の演算を、制御器15の出力する選択信号の指定
および切替器14によって、記憶器11、乗算器12お
よび加算器13内で行うことにより、上記実施の形態1
と同様、周波数選択特性を有する伝達関数で周波数選択
された数値列を得ることができる。
Embodiment 2 In the first embodiment, in the first numerical operation, the second numerical operation, and the third numerical operation, a method of obtaining a numerical sequence by a transfer function represented by Expression (4) or Expression (5) is used. As described above, even if a numerical operation based on a non-recursive transfer function having a frequency selection characteristic represented by the following equation (6) is performed, the same effect can be obtained, and the amount of calculation can be reduced. This is advantageous in real time. In general, a transfer function having an Nth-order frequency selection characteristic has a form of H (z) = Σc [k] · z (−k) k = 0, 1,..., N; It is expressed as c [k] is a constant determined by the frequency selection characteristic, and is stored in a predetermined location in the storage device 11 in advance. If this is expressed by the relational expression between the input numerical sequence and the output numerical sequence, z [i + 1, n] = {c [k] · z [i, nk] (6) k = 0,1 ,. .., N i = 0, 1,..., I; The calculation of the above equation (6) is performed in the storage unit 11, the multiplier 12, and the adder 13 by the designation of the selection signal output from the controller 15 and the switch 14, whereby the first embodiment is performed.
As in the case of the above, it is possible to obtain a numerical sequence whose frequency is selected by the transfer function having the frequency selection characteristic.

【0026】実施の形態3.また、下式(7)で表され
る周波数選択特性を有する直列の低次伝達関数に基づく
数値演算を行っても、同様の効果が得られるとともに、
演算誤差を小さくすることができる。N次の周波数選択
特性を有する伝達関数を2次式積の形態に分解すると、
例えば、 H(z)=Π(Σb[i,k]・z(-k)/(1−Σa[i,j]・z(-j))) k=0,1,2 j=1,2 i=0,1,・・・,N/2 ;整数と
表される。a[i,j]およびb[i,k]は、周波数選択特性に
よって定まる定数であり、記憶器11内の所定の場所に
予め格納されている。これを入力数値列と出力数値列の
関係式で表すと、 z[i+1,n]=Σa[i,j]・z[i+1,n-j]+Σb[i,k]・z[i,n-k] ・・・(7) k=0,1,2 j=1,2 i=0,1,・・・,N/2 ;整数とな
る。上式(7)の演算を、z[1,n]、z[2,n]、・・・、z
[N/2,n]を算出するまで、制御器15の出力する選択信
号の指定および切替器14によって、記憶器11、乗算
器12および加算器13内で繰り返すことにより、上記
実施の形態1または2と同様、周波数選択特性を有する
伝達関数で周波数選択された数値列を得ることができ
る。
Embodiment 3 FIG. Similar effects can be obtained by performing a numerical operation based on a series low-order transfer function having a frequency selection characteristic represented by the following equation (7).
Calculation errors can be reduced. Decomposing a transfer function having an Nth-order frequency selection characteristic into a quadratic product form:
For example, H (z) = Π (Σb [i, k] · z (−k) / (1−Σa [i, j] · z (−j) )) k = 0,1,2 j = 1, 2 i = 0, 1,..., N / 2; expressed as an integer. a [i, j] and b [i, k] are constants determined by the frequency selection characteristics, and are stored in predetermined locations in the storage device 11 in advance. If this is expressed by a relational expression between the input numerical sequence and the output numerical sequence, z [i + 1, n] = Σa [i, j] · z [i + 1, nj] + Σb [i, k] · z [i , nk] (7) k = 0,1,2 j = 1,2 i = 0,1,..., N / 2; The operation of the above equation (7) is represented by z [1, n], z [2, n],.
Until [N / 2, n] is calculated, the selection signal output from the controller 15 and the switching by the switching unit 14 are repeated in the storage unit 11, the multiplier 12, and the adder 13, thereby obtaining the first embodiment. Or, similarly to 2, a numerical sequence whose frequency is selected by a transfer function having a frequency selection characteristic can be obtained.

【0027】実施の形態4.また、下式(8)で表され
る周波数選択特性を有する並列の低次伝達関数に基づく
数値演算を行っても、同様の効果が得られるとともに、
並列処理が可能となるので、数値演算に係わるハードウ
エア構成を並列にすることにより、処理時間を大幅に短
縮することができる。N次の周波数選択特性を有する伝
達関数を部分分数に展開すると、例えば、 H(z)=Σ((Σb[i,k]・z(-k))/(1−Σa[i,j]・z(-j)))+b0 k=0,1,2 j=1,2 i=0,1,・・・,N/2 ;整数
と表される。a[i,j]およびb[i,k]は、周波数選択特性
によって定まる定数であり、記憶器11内の所定の場所
に予め格納されている。これを入力数値列と出力数値列
の関係式で表すと、 z[i+1,n]=Σ(Σa[i,j]・z[i+1,n-j]+Σb[i,k]・z[i,n-k])・・・(8) k=0,1,2 j=1,2 i=0,1,・・・,N/2 ;整数
となる。上式(8)の演算を、制御器15の出力する選
択信号の指定および切替器14によって、記憶器11、
乗算器12および加算器13内で繰り返すことにより、
上記実施の形態1〜3と同様、周波数選択特性を有する
伝達関数で周波数選択された数値列を得ることができ
る。
Embodiment 4 The same effect can be obtained by performing a numerical operation based on a parallel low-order transfer function having a frequency selection characteristic represented by the following equation (8).
Since parallel processing can be performed, the processing time can be significantly reduced by making the hardware configuration related to the numerical operation parallel. When the transfer function having the Nth-order frequency selection characteristic is expanded into partial fractions, for example, H (z) = Σ ((Σb [i, k] · z (−k) ) / (1−Σa [i, j]) Z (-j) )) + b0 k = 0,1,2 j = 1,2 i = 0,1,..., N / 2; expressed as an integer. a [i, j] and b [i, k] are constants determined by the frequency selection characteristics, and are stored in predetermined locations in the storage device 11 in advance. If this is represented by the relational expression between the input numerical sequence and the output numerical sequence, z [i + 1, n] = Σ (Σa [i, j] · z [i + 1, nj] + Σb [i, k] · z [i, nk]) (8) k = 0,1,2 j = 1,2 i = 0,1,..., N / 2; The calculation of the above equation (8) is performed by the designation of the selection signal output from the controller 15 and the switch 14 to the storage unit 11,
By repeating in the multiplier 12 and the adder 13,
As in the first to third embodiments, it is possible to obtain a numerical sequence whose frequency is selected by a transfer function having frequency selection characteristics.

【0028】[0028]

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果を奏する。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.

【0029】地上から受信したアナログ信号を離散数値
列に量子化し、その離散数値列に対して、搬送波周波数
ごとに周波数選択特性を有する伝達関数、低域通過特性
を有する伝達関数、および列車制御信号ごとに周波数選
択特性を有する伝達関数に基づく数値演算を乗算器1
2、加算器13および記憶器11により構成される簡単
な回路上で行い、搬送波周波数ごとの信号分離、検波復
調、および変調制御信号ごとの信号分離を行った結果を
記憶器11上の区分された領域ごとに展開するという簡
単な構成のため、装置全体を大幅に縮小化できる。
An analog signal received from the ground is quantized into a sequence of discrete numerical values, and a transfer function having a frequency selection characteristic for each carrier frequency, a transfer function having a low-pass characteristic, and a train control signal Calculation based on a transfer function having a frequency selection characteristic for each multiplier 1
2. The result of signal separation, detection and demodulation, and signal separation for each modulation control signal performed on a simple circuit composed of the adder 13 and the storage unit 11 is classified into the storage unit 11. Due to the simple configuration of developing the device for each area, the entire apparatus can be significantly reduced in size.

【0030】また、抽出された変調波数値列の実効値
が、該数値列に対応する列車制御信号に対して予め定め
られている最小動作レベル以上である場合に、該変調は
数値列が有効と判定するので、隣接閉塞区間からの漏れ
信号や外部からのノイズを確実に除去できる。
Further, when the effective value of the extracted modulated wave numerical sequence is equal to or higher than the minimum operation level predetermined for the train control signal corresponding to the numerical sequence, the modulation is effective in the numerical sequence. Therefore, it is possible to reliably remove the leakage signal from the adjacent block section and the external noise.

【0031】また、複数の制御信号に対応する変調波数
値列が有効判定された場合は、動作レベル比較あるいは
低位優位判定することによって信号現示を判定するの
で、安全でより正確な判定が行える。
When the modulated wave numerical value sequence corresponding to a plurality of control signals is determined to be valid, the signal presentation is determined by comparing the operation levels or determining the lower priority, so that a safe and more accurate determination can be made. .

【0032】また、複数種の搬送波周波数による複数の
列車制御信号の組み合わせで列車制御信号が構成される
場合にも、それぞれの周波数に対する選択特性を有する
伝達関数に基づいて数値演算することにより、容易に信
号現示を判定することができる。
Further, even when a train control signal is constituted by a combination of a plurality of train control signals using a plurality of types of carrier frequencies, it is easy to perform a numerical operation based on a transfer function having a selection characteristic for each frequency. Can be determined.

【0033】また、数値演算に用いる伝達関数を格納手
段に格納しておき、数値演算実行時にそれを読み出して
用いるので、周波数選択特性、復調方式を容易に設定で
き、装置の汎用性が向上する。
Further, since the transfer function used for the numerical operation is stored in the storage means and read out and used at the time of executing the numerical operation, the frequency selection characteristic and the demodulation method can be easily set, and the versatility of the apparatus is improved. .

【0034】また、格納手段に格納している伝達関数の
各種係数値を、係数値変更手段において表示し、容易に
変更入力できるので、保守性が向上する。
Further, since various coefficient values of the transfer function stored in the storage means are displayed on the coefficient value changing means and can be easily changed and inputted, the maintainability is improved.

【0035】また、数値演算に用いる伝達関数を非再帰
の伝達関数とすることにより、演算量が少なくなり、実
時間性の点で有利となる。
Further, by using a non-recursive transfer function as the transfer function used for numerical calculation, the amount of calculation is reduced, which is advantageous in real time.

【0036】また、数値演算に用いる伝達関数を直列の
低次伝達関数とすることにより、演算誤差が小さくな
り、より正確な信号判定が行える。
Further, when the transfer function used for the numerical calculation is a serial low-order transfer function, the calculation error is reduced, and more accurate signal determination can be performed.

【0037】また、数値演算に用いる伝達関数を並列の
低次伝達関数とすることにより、並列処理が可能とな
り、処理速度をさらに速めることが可能となる。
Further, by making the transfer function used for the numerical operation a parallel low-order transfer function, parallel processing becomes possible and the processing speed can be further increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の実施の一形態例による列車制御信
号車上受信器を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a train control signal on-board receiver according to an embodiment of the present invention.

【図2】 図1の記憶器11内に格納された数値列配置
例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of an arrangement of numerical value strings stored in a storage unit 11 of FIG.

【図3】 この発明の実施の形態1における第1および
第2の数値演算処理の流れを示すフローチャートであ
る。
FIG. 3 is a flowchart showing a flow of first and second numerical calculation processes according to the first embodiment of the present invention.

【図4】 この発明の実施の形態1における第3の数値
演算処理の流れを示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing a flow of a third numerical operation process according to the first embodiment of the present invention.

【図5】 従来の列車信号車上受信器を示す構成図であ
る。
FIG. 5 is a configuration diagram showing a conventional train signal on-vehicle receiver.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

8 受信手段としての受電器、9 帯域制限手段として
の低域通過フィルタ、10 変換手段としての量子化変
換器、11 格納手段としての記憶器、12 演算手段
としての乗算器、13 演算手段としての加算器、15
有効判定手段および現示判定手段としての制御器、1
6 出力器、18 係数値変更手段としての入出力装
置。
8 Power receiving device as receiving means, 9 Low-pass filter as band limiting means, 10 Quantizing converter as converting means, 11 Storage device as storing means, 12 Multiplier as operating means, 13 Operating means as operating means Adder, 15
A controller as validity determination means and presence determination means;
6 output device, 18 input / output device as coefficient value changing means.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 軌道閉塞区間ごとに予め定められた搬送
波周波数による列車制御信号を車上の受信手段で受信
し、該受信信号に応じた信号現示を判定して、列車制動
装置に対してその判定結果を出力する列車制御信号車上
受信器において、 上記受信手段で受信した信号のうち、所定の周波数以上
の高周波数成分を制限する帯域制限手段、該帯域制限手
段によって周波数成分が制限されたアナログ信号を離散
数値列へ量子化する変換手段、上記離散数値列に対し
て、搬送波周波数ごとに周波数選択特性を有する伝達関
数に基づいて数値演算を行い、当該搬送波周波数を中心
とし変調波周波数帯域を有する信号成分を抽出した第1
の数値列を算出する第1の演算手段、該第1の数値列に
対して、低域通過特性を有する伝達関数に基づいて数値
演算を行い、変調波周波数帯域を有する信号成分を抽出
した第2の数値列を算出する第2の演算手段、該第2の
数値列に対して、列車制御信号ごとに周波数選択特性を
有する伝達関数に基づいて数値演算を行い、列車制御信
号に対応した変調波周波数ごとに信号分離した第3の数
値列を算出する第3の演算手段、該第3の数値列が予め
定められた所定の条件を満たすか否かを判定する有効判
定手段、および有効判定された上記第3の数値列に対応
する列車制御信号に応じて現示判定を行う現示判定手段
を備えたことを特徴とする列車制御信号車上受信器。
1. A train control signal having a predetermined carrier frequency for each track closing section is received by a receiving means on a vehicle, and a signal indication corresponding to the received signal is determined. In a train control signal on-board receiver that outputs the determination result, of the signals received by the receiving means, band limiting means for limiting high frequency components of a predetermined frequency or higher, and the frequency components are limited by the band limiting means. Converting means for quantizing the analog signal into a discrete numerical sequence, performing a numerical operation on the discrete numerical sequence based on a transfer function having a frequency selection characteristic for each carrier frequency, and modulating the carrier wave frequency with the carrier frequency as a center. First extracted signal component having a band
A first calculating means for calculating a numerical sequence of the first numerical sequence, performing a numerical operation on the first numerical sequence based on a transfer function having a low-pass characteristic, and extracting a signal component having a modulated wave frequency band. A second arithmetic means for calculating a numerical sequence of 2, a numerical operation is performed on the second numerical sequence based on a transfer function having a frequency selection characteristic for each train control signal, and modulation corresponding to the train control signal is performed. Third calculating means for calculating a third numerical sequence obtained by separating signals for each wave frequency, validity determining means for determining whether the third numerical sequence satisfies a predetermined condition, and validity determination A train control signal on-vehicle receiver comprising: a display determination unit that performs a display determination in accordance with the train control signal corresponding to the third series of numerical values.
【請求項2】 有効判定手段は、第3の数値列の実効値
が、該数値列に対応する列車制御信号に予め定められて
いる最小動作レベル以上であれば該数値列を有効である
と判定するものであることを特徴とする請求項1記載の
列車制御信号車上受信器。
2. The validity determining means determines that the third sequence is valid if the effective value of the third sequence is equal to or higher than a minimum operation level predetermined in a train control signal corresponding to the third sequence. The train control signal on-vehicle receiver according to claim 1, wherein the on-vehicle control signal is to be determined.
【請求項3】 有効判定手段が複数の第3の数値列を有
効と判定した場合、現示判定手段は、それら数値列に対
応する列車制御信号間で動作レベル比較あるいは優位判
定を行うことによって信号現示を判定するようにしたこ
とを特徴とする請求項1または2記載の列車制御信号車
上受信器。
3. When the validity judging means judges that a plurality of third numerical sequences are valid, the presenting judging device performs an operation level comparison or a superiority judgment between train control signals corresponding to these numerical sequences. The train control signal on-vehicle receiver according to claim 1 or 2, wherein the signal indication is determined.
【請求項4】 軌道区間ごとに予め定められた搬送波周
波数が複数種であり、該複数種の搬送波周波数による複
数の列車制御信号を受信する場合、第1ないし第3の数
値演算を行うことにより抽出された第3の数値列を有効
判定し、現示判定手段は、上記有効判定された複数の第
3の数値列に対応する複数の列車制御信号の組み合わせ
によって信号現示を判定することを特徴とする請求項1
または2記載の列車制御信号車上受信器。
4. When a plurality of carrier frequencies are predetermined for each track section and a plurality of train control signals are received by the plurality of carrier frequencies, first to third numerical operations are performed. The extracted third numerical sequence is determined to be valid, and the presentation determination unit determines that the signal presentation is determined by a combination of a plurality of train control signals corresponding to the plurality of third numerical sequences determined to be valid. Claim 1.
Or the train control signal on-vehicle receiver according to 2.
【請求項5】 第1の演算手段、第2の演算手段、およ
び第3の演算手段に用いる各伝達関数を記憶する格納手
段を備えたことを特徴とする請求項1ないし4のいずれ
かに記載の列車制御信号車上受信器。
5. The apparatus according to claim 1, further comprising storage means for storing transfer functions used for the first calculation means, the second calculation means, and the third calculation means. A train control signal on-board receiver as described.
【請求項6】 格納手段に記憶された伝達関数の各係数
値を変更する係数値変更手段を備えたことを特徴とする
請求項5記載の列車制御信号車上受信器。
6. The train control signal on-vehicle receiver according to claim 5, further comprising coefficient value changing means for changing each coefficient value of the transfer function stored in the storage means.
【請求項7】 第1の演算、第2の演算および第3の演
算において用いる伝達関数を非再帰の伝達関数とするこ
とを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の列
車制御信号車上受信器。
7. The train control signal according to claim 1, wherein a transfer function used in the first operation, the second operation, and the third operation is a non-recursive transfer function. On-board receiver.
【請求項8】 第1の演算、第2の演算および第3の演
算において用いる伝達関数を直列の低次伝達関数とする
ことを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の
列車制御信号車上受信器。
8. The train control according to claim 1, wherein a transfer function used in the first calculation, the second calculation, and the third calculation is a serial low-order transfer function. Signal car receiver.
【請求項9】 第1の演算、第2の演算および第3の演
算において用いる伝達関数を並列の低次伝達関数とする
ことを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の
列車制御信号車上受信器。
9. The train control according to claim 1, wherein transfer functions used in the first calculation, the second calculation, and the third calculation are parallel low-order transfer functions. Signal car receiver.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102495625A (en) * 2011-12-05 2012-06-13 株洲南车时代电气股份有限公司 Plug-in of track signal isolation circuit board
CN106627667A (en) * 2016-12-14 2017-05-10 交控科技股份有限公司 Human-computer interface display system running across the rail transit line and method thereof

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102495625A (en) * 2011-12-05 2012-06-13 株洲南车时代电气股份有限公司 Plug-in of track signal isolation circuit board
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