JP2002178920A - 鉄道保安装置 - Google Patents
鉄道保安装置Info
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Abstract
し、制御情報の安定した伝送を図るとともに列車制御に
おける保安度の向上を図る。 【解決手段】受信したMSK信号の直流分をHPF8で
除去し、BPF9で雑音成分を除去して信号波形31を
得る。信号波形31をリミッタ10とBPF11で波形
成形し、波形成形した信号波形が定振幅の正弦波になる
ようにピークレベル補正12で補正し、逓倍処理13に
より搬送波周波数を逓倍して逓倍信号波形33とする。
遞倍信号波形33に含まれる符号「1」と符号「0」を
HPF15とLPF17を用いて選別して、周波数切り
替え時の応答性を良くするとともに対雑音性を高める。
Description
御する鉄道保安装置、特に制御情報の安定した伝送を図
り、列車制御における保安度の向上に関するものであ
る。
する情報を伝送する場合、伝送速度は伝送路に存在する
雑音成分、主に電源高調波成分を考慮して決定される。
このため、限られた周波数帯域を効率的に使用すること
を考えた場合、帯域通過ディジタル通信方式として周波
数占有帯域が周波数シフトキーイング(FSK)方式や
位相シフトキーイング(PSK)方式に比べて狭帯域と
なるMSK(Minimum shift keying)方式が利用されて
いる。このMSK信号を復調する方法として、現状で
は、従来のFSK信号の復調方式と同様に、受信したF
SK信号をバンドパスフィルタで雑音除去後、符号
「1」の搬送波(fc+ΔF)を選別するためのバンド
パスフィルタと符号「0」の搬送波(fc−ΔF)を選
別するためのバンドパスフィルタを設けた復調回路を用
いて復調している。
数偏移ΔFは、符号「1」と符号「0」の異なった周波
数の継続時間Tとすると、ΔF=1/2Tで定められ、
信号波形の基本周波数をfhとすると、fh=1/2T、
ΔF=fhとなり、変調度mf=0.5となる。このMSK
信号を復調するときに、符号「1」と符号「0」の符号
間干渉が大きいため、変調度mf=0.5のままでバンドパ
スフィルタにより符号の成分を選別するときに、符号
「1」と符号「0」の成分の選別がしにくく、使用する
搬送波と伝送速度の組み合わせによっては対雑音性が非
常に弱くなる場合も生じてくる。
波数選別方式のほかにMSK信号の位相情報を利用した
同期検波方式もあげられるが、列車制御に使用した場
合、情報内容の更新時間が周波数選別方式と比較して遅
れるとともに、符号「1」と符号「0」の周波数(fc
±ΔF)に対して基準搬送波の再生が必要で、復調回路
が複雑になるという短所がある。
回路を使用してMSK信号を復調し、制御情報の安定し
た伝送を図るとともに列車制御における保安度の向上を
図ることができる鉄道保安装置を提供することを目的と
するものである。
装置は、列車の速度制御を行う制御情報を地上装置から
車上装置へ伝送し、又は隣接軌道の地上装置間でレール
を伝送路として制御情報を伝送する鉄道保安装置におい
て、制御情報をMSK信号波で送信し、受信したMSK
信号波の雑音を除去後にピークレベル補正処理を行な
い、ピークレベル補正した受信波の波形を定振幅化した
後、遞倍処理して復調することを特徴とする。
タとローパスフィルタを用い符号「1」の搬送波と符号
「0」の搬送波に選別することを特徴とする。
ルを搬送路に利用した軌道回路の列車の進入側の境界点
と進出側の境界点に信号発生部と送信器と受信器及び信
号検出部を有する。信号発生部は列車の運行を制御する
符号「1」と符号「0」のディジタルの各種制御信号を
発生する。送信器は信号発生部から送られる制御信号を
MSK方式で変調して整合変成器を介して前方の軌道回
路に送信する。受信器は軌道回路を通して送信されたM
SK信号を整合変成器を介して受信し、受信したMSK
信号を復調して符号「1」と符号「0」のディジタル信
号を出力する。この受信したMSK信号を復調するとき
に、ハイパスフィルタとローパスフィルタを用い符号
「1」の搬送波と符号「0」の搬送波に選別して、符号
「1」と符号「0」のディジタル信号にする。信号検出
部は受信器から出力するディジタル信号から各種制御情
報を検出する。
ック図である。図に示すように、レールを搬送路に利用
した軌道回路BTの列車の進入側の境界点1に設置され
た列車保安装置の機器には信号発生部3aと送信器4a
と受信器5a及び信号検出部6aを有し、軌道回路BT
の列車の進出側の境界点2に設置された列車保安装置の
機器には、信号発生部3bと送信器4bと受信器5b及
び信号検出部6bを有する。各信号発生部3a,3bは
列車の運行を制御する符号「1」と符号「0」のディジ
タルの各種制御信号を発生する。軌道回路BTの列車の
進入側の境界点1に設けられた送信器4aは信号発生部
3aから送られる制御信号をMSK方式で変調し、MS
K信号を整合変成器7aを介して前方の軌道回路ATに
送信する。軌道回路BTの列車の進出側の境界点2に設
けられた送信器4bは信号発生部3bから送られる制御
信号をMSK方式で変調し、MSK信号を整合変成器7
bを介して軌道回路BTに送信する。軌道回路BTの列
車の進入側の境界点1に設けられた受信器5aは送信器
4bから軌道回路BTに送信されたMSK信号を整合変
成器7aを介して受信し、受信したMSK信号を復調し
て符号「1」と符号「0」のディジタル信号を出力す
る。信号検出部6aは受信器5aから出力するディジタ
ル信号から各種制御情報を検出する。
受信器5a,5bには、図2のブロック図に示すよう
に、受信したMSK信号の直流分をカットするハイパス
フィルタ(HPF)8と、雑音を除去するバンドパスフ
ィルタ(BPF)9と、波形成形をするリミッタ10と
BPF11と、ピークレベル補正12と、遞倍処理13
と、オフセットを除去するHPF14と、周波数偏移Δ
Fの高域を選別するHPF15と、搬送波を除去するL
PF16と、周波数偏移ΔFの低域を選別するLPF1
7と、搬送波を除去するLPF18と、減算器19及び
コード出力作成部20の回路を有する。
路BTから符号「1」と符号「0」の情報を含む信号波
形30のMSK信号を受信すると、受信したMSK信号
の通過帯域をメインローブ分(伝送速度の約1.5倍)
確保し、HPF8で直流分を除去し、BPF9で雑音成
分を除去して信号波形31を得る。この信号波形31を
リミッタ10とBPF11で波形成形し、波形成形した
信号波形が定振幅の正弦波になるようにピークレベル補
正12で補正する。次ぎに、逓倍処理13により搬送波
周波数を逓倍して逓倍信号波形33とし、符号「1」と
符号「0」間の干渉を抑える。この遞倍信号波形33の
オフセットをHPF14で除去し、遞倍信号波形33の
高域をHPF15で選別して符号「1」を含む信号波形
34を得る。この符号「1」を含む信号波形34の搬送
波をLPF16で除去し、符号「1」の波形35を得
る。また、遞倍信号波形33の低域をLPF17で選別
して符号「0」を含む信号波形36を得る。この符号
「0」を含む信号波形36の搬送波をLPF18で除去
し、符号「0」の波形37を得る。このようにして得た
符号「1」の波形35と符号「0」の波形37を減算器
19で減算処理した後、コード出力作成部20で
「1」,「0」のコード波形38とし制御情報として信
号検出部6aに出力する。
号「1」と符号「0」をHPF15とLPF17を用い
て選別することにより、周波数切り替え時の応答性を良
くすることができるとともに、帯域内雑音成分を含んで
逓倍した場合でも復調結果に対する影響を抑え対雑音性
を高めることができる。また、レールを伝送路として利
用することにより、情報伝送用のケーブルを削減するこ
とができる。
として情報伝送をする場合について説明したが、地上装
置から車上装置に情報を伝送する場合にも同様にして適
用することができる。
容をMSK信号波で送信し、受信したMSK信号波の雑
音を除去後にピークレベル補正処理を行ない、ピークレ
ベル補正した受信波の波形を定振幅化した後、遞倍処理
して復調するようにしたから、符号「1」と符号「0」
間の干渉を抑えることはでき、符号「1」と符号「0」
の成分を容易に選別することができる。
に、バンドパスフィルタではなくハイパスフィルタとロ
ーパスフィルタを用い符号「1」の搬送波と符号「0」
の搬送波に選別するようにしたから、周波数応答特性を
善くするとともに、帯域内雑音を含んで遞倍処理した場
合でも復調結果に対する影響を抑え、耐雑音性を高める
ことができる。したがってMSK方式による符号伝送を
システムに導入し易くなるとともに対雑音性に強く、安
定して情報伝送を行なうことができ、列車制御における
保安度を向上することができる。
る。
出部、7;整合変成器、8;HPF、9;BPF、1
0;リミッタ、11;BPF、12;ピークレベル補
正、13;遞倍処理、14;HPF、15;HPF、1
6;LPF、17;LPF、18;LPF、19;減算
器、20;コード出力作成部。
Claims (2)
- 【請求項1】 列車の速度制御を行う制御情報を地上装
置から車上装置へ伝送し、又は隣接軌道の地上装置間で
レールを伝送路として制御情報を伝送する鉄道保安装置
において、 制御情報をMSK信号波で送信し、受信したMSK信号
波の雑音を除去後にピークレベル補正処理を行ない、ピ
ークレベル補正した受信波の波形を定振幅化した後、遞
倍処理して復調することを特徴とする鉄道保安装置。 - 【請求項2】 上記遞倍処理した受信波をハイパスフィ
ルタとローパスフィルタを用い符号「1」の搬送波と符
号「0」の搬送波に選別する請求項1記載の鉄道保安装
置。
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