KR100402089B1 - Method and device for receiving frequency-modulated signal - Google Patents

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주파수 변조 열차 검지신호를 사용하여 열차를 검지하도록 차축 단락회로로 인해 수신된 신호의 레벨이 저하하기 때문에 복조의 유무에 따라 열차를 검출하기 위해 잡음에 대해 높은 내성을 갖는 열차 검지방법으로, 주파수 의존 복조전에, 신호의 진폭을 증폭하는 이득처리, 특정 레벨에 대해 이득 처리의 출력신호의 진폭을 제한하는 리미터 처리, 및 리미터 처리를 조합하여 수행하여 이득에 의해 복조 신호의 레벨의 하한을 임의로 설정하여서 임의로 열차 검출의 한계값을 설정하기 때문에 발생된 고조파를 제거하는 필터 처리를 하는 방법이다.A train detection method with high immunity to noise in order to detect trains with or without demodulation because the level of the received signal is reduced due to the axle short circuit to detect trains using frequency-modulated train detection signals. Before demodulation, a combination of a gain process for amplifying the amplitude of the signal, a limiter process for limiting the amplitude of the output signal of the gain process for a specific level, and a limiter process are performed in combination to set the lower limit of the level of the demodulated signal arbitrarily. It is a method of filter processing to remove harmonics generated because the threshold value of train detection is arbitrarily set.

Description

주파수 변조신호 수신방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR RECEIVING FREQUENCY-MODULATED SIGNAL}Frequency modulated signal receiving method and apparatus {METHOD AND DEVICE FOR RECEIVING FREQUENCY-MODULATED SIGNAL}

철도의 신호제어에서는, 열차를 검출하는 방법으로서, 선로의 궤도를 궤도회로라 불리는 구간에 전기적으로 분할하여, 각 궤도회로마다 열차의 유무를 검출하는 방법이 있다. 이러한 궤도회로에서는, 일단으로부터 신호를 송신하여 타단에서 상기 신호를 수신하여 열차가 대상 궤도회로 내에 존재할 때에는 열차의 차륜이 좌우의 궤도를 단락하여서 수신신호가 저하하는 것을 이용하여, 수신신호의 레벨 변화를 관측하고, 수신 레벨과 열차가 존재한다고 판정하는 임의의 한계값을 비교함으로써 열차의 유무를 판정한다는 것이다.In signal control of railroads, as a method of detecting trains, there is a method of electrically dividing tracks of tracks into sections called track circuits and detecting the presence or absence of trains in each track circuit. In such a track circuit, when a signal is transmitted from one end and the signal is received at the other end and the train is in the target track circuit, the wheel of the train short-circuits the left and right tracks so that the received signal decreases, thereby changing the level of the received signal. Is observed and the presence or absence of the train is determined by comparing the reception level with any threshold value that determines that the train is present.

수신 레벨은, 궤도회로마다의 길이가 틀리고 주위의 환경에 의해 영향을 받고, 열차가 존재하지 않는 상태의 레벨도 다르며, 열차의 차륜에 의한 단락의 영향이 상기 수신 레벨에 주어지는 영향의 상태도 다르기 때문에, 임의의 한계값은 각궤도회로 개별로 설정 가능하게 할 필요가 있다.The reception level is different in the length of each track circuit and is affected by the surrounding environment, the level of the state where no train is present is also different, and the state of the effect that the effect of short circuit caused by the wheel of the train is given to the reception level is also different. Therefore, it is necessary to enable arbitrary limit values to be set individually for each track circuit.

수신 레벨 값은, 필터 특성으로 정해지는 주파수 대역의 신호성분 전체의 영향을 받기 때문에, 근방의 주파수 대역을 사용하는 타 기기 등이 존재할 경우, 이들의 장치가 이용하는 신호 잡음으로서의 영향을 배제하는 것이 곤란하다. 이러한 잡음의 영향이 큰 경우, 예를 들면, 열차가 대상 궤도회로 내의 범위에 존재하는 것에 상관없이, 수신신호 레벨이 잡음의 영향에 따라서 열차 검지 레벨보다 큰 값이 된 경우에는, 열차의 유무를 잘못 판단해버릴 가능성이 있다.Since the reception level value is influenced by the entire signal component of the frequency band determined by the filter characteristics, it is difficult to exclude the influence as a signal noise used by these apparatuses when there is other equipment or the like that uses the frequency band in the vicinity. Do. When the influence of such a noise is large, for example, whether or not the train is in a range within the target track circuit, when the received signal level becomes greater than the train detection level due to the influence of noise, the presence or absence of the train is determined. There is a possibility of misjudgment.

이와 같은 열차를 검지하기 위한 신호로서 주파수 변조 신호를 이용하는 방법으로서, 일본국 특개평 9-125261 호의 발명이 있고, 이 출원에 의하면 주파수 변조신호를 이용하면, 수신된 신호레벨 외에도 수신신호에 포함되는 정보의 정부를 이용하여 열차 유무를 판단할 수 있으므로, 잡음인가 어떤가의 판단을 정확히 할 수 있다.As a method of using a frequency modulated signal as a signal for detecting such a train, there is the invention of Japanese Patent Laid-Open No. 9-125261. According to this application, if a frequency modulated signal is used, it is included in the received signal in addition to the received signal level. The information government can be used to determine the presence of trains, making it possible to accurately determine whether noise is present.

그러나, 수신신호에 관하여, 열차의 유무로 변화하는 조건은, 수신신호의 레벨 변화만 있기 때문에, 주파수 변조 신호를 이용할 경우, 수신부가 복조처리를 하기 위해서는, 진폭의 변화에 의해 복조의 가부를 결정하는 것과 같은 진폭 의존성을 가지는 복조방법을 사용할 필요가 있다. 이와 같은 조건을 만족하는 복조처리방법으로서, 예를 들면 PLL 처리를 이용하는 방법을 생각할 수 있다. PLL 처리는 설계시에 입력신호의 진폭을 미리 설정하여, 입력진폭이 작게 되면 동기 가능한 주파수 범위가 작아지고, 이 주파수 범위가 주파수 변조신호의 변조범위를 만족할 수 없게 되면 동기조건을 만족할 수 없다는 것이 정성적으로 나타내어 진다. 이것으로부터 동기조건을 만족하지 않고 복조할 수 없게 될 때의 수신신호 레벨인 복조 하한 레벨을 계산으로 구할 수 있고, 열차 검지 레벨과 복조 하한 레벨을 일치하도록 PLL 처리를 계산한다는 것이다.However, with respect to the received signal, the condition that changes with or without the train is only a change in the level of the received signal. Therefore, in the case of using the frequency modulated signal, the receiver decides whether to demodulate by changing the amplitude in order to perform the demodulation process. It is necessary to use a demodulation method having an amplitude dependency as shown in FIG. As a demodulation processing method that satisfies such a condition, for example, a method using PLL processing can be considered. In the PLL process, the amplitude of the input signal is set in advance at the time of design. When the input amplitude is small, the synchronous frequency range becomes small, and when this frequency range cannot satisfy the modulation range of the frequency modulated signal, the synchronization condition cannot be satisfied. Qualitatively represented. From this, the demodulation lower limit level, which is the received signal level when the synchronization condition is not satisfied and the demodulation cannot be obtained, can be obtained by calculation, and the PLL processing is calculated so that the train detection level matches the demodulation lower limit level.

그러나, 열차 검지 레벨은, 궤도회로마다 다르기 때문에, 복조 하한 레벨도 궤도회로 개별로 설정할 필요가 있다. 그러나, 모든 궤도회로 개별로 복조 한계 레벨을 설정한 PLL 처리를 작성하는 것은 생산성의 면에서 현실적으로는 곤란하다.However, since the train detection level is different for each track circuit, it is necessary to also set the demodulation lower limit level separately for the track circuit. However, it is practically difficult to produce PLL processing in which the demodulation limit level is individually set for all track circuits.

(발명의 개시)(Initiation of invention)

본 발명의 목적은, 잡음에 대해서, 보다 내성이 높은 열차검출장치의 생산성을 향상하는데 있다.An object of the present invention is to improve the productivity of a train detection apparatus that is more resistant to noise.

상기 목적은, 복조처리에 진폭 의존성이 있는 복조처리를 하고, 열차 판정의 신호레벨의 한계값인 열차 검지 레벨을 임의로 설정하는 방법으로서, 복조처리를 적용할 때에, 복조처리의 전단에, 신호의 진폭을 증폭하는 이득처리와, 이득처리의 출력신호의 진폭을 복조처리의 설계 입력 진폭과 동등한 일정값으로 제한하는 리미터와, 리미터 처리에 의해 발생하는 고조파를 제거하는 필터 처리를 하는 것에 의해, 복조 가능한 신호 레벨의 하한값을 이득값을 변화시켜서 열차 검지 레벨과 동일값으로 설정함으로써 달성된다.The above object is a method of arbitrarily demodulating a demodulation process and arbitrarily setting a train detection level which is a threshold value of a signal level of train determination. Demodulation by performing a gain process for amplifying the amplitude, a limiter for limiting the amplitude of the output signal of the gain process to a constant value equal to the design input amplitude of the demodulation process, and a filter process for removing harmonics generated by the limiter process. This is achieved by setting the lower limit of the possible signal level to the same value as the train detection level by changing the gain value.

또한, 필터처리는, 필터처리의 샘플링 주파수가 처리 대상의 주파수에 대해서, 샘플링 주파수의 기수분의 하나의 배수가 되도록 설정하고, 또한 필터의 통과대역을 복조에 필요한 신호대역보다 넓은 값으로 설정하며, 통과대역을 상기 샘플링 주파수의 기수분의 하나로 함으로써, 리미터 처리로 생기는 고조파 중, 기수차의 고조파 영향을 가장 효율적으로 제거할 수 있다.Further, the filter processing is set such that the sampling frequency of the filter processing is one multiple of the radix of the sampling frequency with respect to the frequency of the processing target, and sets the passband of the filter to a value wider than the signal band required for demodulation. By making the passband one of the radix of the sampling frequency, the harmonic effect of the radix aberration can be most effectively removed among the harmonics generated by the limiter process.

이에 따라, 필터처리의 증가에 의한 수신처리 전체 처리량의 증가를 저감할 수 있다.As a result, it is possible to reduce the increase in the total throughput of the reception processing due to the increase in the filter processing.

또한, 잡음에 대해서 내성이 높은 열차 검지장치의 생산성을 높일 수 있다.In addition, the productivity of the train detection device with high resistance to noise can be increased.

본 발명은, 진폭 의존성이 있는 주파수 변조신호의 복조처리를 이용한 신호수신장치, 특히 철도에서 궤도회로를 이용한 열차검지장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a signal receiving apparatus using demodulation processing of a frequency modulated signal having an amplitude dependency, and more particularly to a train detecting apparatus using a track circuit in a railway.

도 1은 본 발명의 실시예에서, 열차 검지장치의 구성을 나타낸 도면이다.1 is a view showing the configuration of a train detecting apparatus in an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에서, 수신장치의 처리 구성과 수신신호 레벨의 관계를 나타낸 도면이다.2 is a diagram showing a relationship between a processing configuration of a receiving apparatus and a reception signal level in an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에서, 리미터 처리의 입력레벨과 출력레벨의 PLL처리의 입력진폭의 설계값에 대한 관계를 나타낸 도면이다.Fig. 3 is a diagram showing the relationship between the input level of the limiter process and the design value of the input amplitude of the PLL process of the output level in the embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에서, 열차 검지레벨과 복조가부의 관계를 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating a relationship between a train detection level and a demodulation unit in an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예에서, 필터 처리의 주파수 특성을 나타낸 도면이다.5 is a diagram showing frequency characteristics of filter processing in an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시예에서, 필터 처리의 주파수 특성과 기수차 고조파의 관계를 나타낸 도면이다.Fig. 6 is a diagram showing the relationship between the frequency characteristics of the filter process and the harmonic harmonics in the embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명을 복수의 궤도회로에 적용할 경우의 일 실시예이다.7 is an embodiment when the present invention is applied to a plurality of track circuits.

도 8은 수조 내의 수질 검지장치에 적용할 경우의 장치 구성이다.8 is a device configuration when applied to the water quality detection device in the tank.

이하, 본 발명의 일 실시예를 설명한다. 여기서는, 본 발명을 적용한 장치로서, 철도에 있어서 궤도회로를 이용한 열차 검지장치의 수신장치를 생각하고, 또한 진폭 의존성이 있는 주파수 변조신호 복조처리로서 PLL처리를 이용하는 경우를 예로 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described. Here, as an apparatus to which the present invention is applied, a case where a receiving apparatus of a train detecting apparatus using a track circuit in a railroad is considered, and a PLL process is used as a frequency-modulated signal demodulation processing having an amplitude dependency will be described as an example.

도 1은 본 방식에 의한 시스템 구성을 나타낸다. 열차가 주행하는 궤도는 하나 이상의 궤도회로로 구성된다. 각 궤도회로는, 일단에 주파수 변조신호인 열차 검지신호를 송신하는 송신장치(2)와, 타단에 열차 검지신호를 수신하는 수신장치(3)가 접속되어 있다. 그래서, 열차 검지장치(1)는 이 송신장치와 수신장치에 네트워크 등의 전송로를 통해서 접속되어 있다.1 shows a system configuration according to the present method. The track on which the train travels consists of one or more track circuits. Each track circuit is connected to a transmitter 2 for transmitting a train detection signal as a frequency modulation signal at one end and a receiver 3 for receiving a train detection signal at the other end. Thus, the train detection device 1 is connected to this transmission device and the reception device through a transmission path such as a network.

이 시스템의 각 장치간 처리 개요를 설명하기에 앞서 본 시스템이 행하는 처리 원리에 관하여 설명한다.Before explaining the outline of the processing between the devices in the system, the processing principle performed by the system will be described.

열차가 궤도회로의 범위 내에 존재할 경우, 열차의 차축에 의해 궤도가 단락되기 때문에, 수신장치가 수신하는 열차 검지신호의 수신신호 레벨은, 열차가 궤도회로의 범위 내에 존재하지 않는 상태로 비교되어 낮은 레벨이 된다. 이때, 수신신호 레벨이 저하되어 열차가 존재한다고 판단하는 경우의 한계값이 되는 수신신호 레벨을 열차 검지레벨이라 부른다.When the train is within the range of the track circuit, the track is shorted by the axle of the train, so the received signal level of the train detection signal received by the receiver is compared with the train not being within the range of the track circuit and thus low. It becomes a level. At this time, the reception signal level, which is a threshold value when the reception signal level is lowered and it is determined that a train exists, is called a train detection level.

열차 검지레벨은, 각 궤도회로마다 임의값을 설정하는 것이 필요하므로, 열차 검지 레벨에 일치시켜서 복조할 수 있는 하한값인 복조 하한 레벨을 각 궤도회로 개별로 임의로 설정하는 방법으로서, PLL 처리부의 전단에서 이득 처리부, 리미터 처리부, 고조파 제거 필터 처리부의 순으로 처리를 한다.Since the train detection level needs to set an arbitrary value for each track circuit, a method for arbitrarily setting the demodulation lower limit level, which is a lower limit that can be demodulated in accordance with the train detection level, for each track circuit individually, The gain processing section, the limiter processing section, and the harmonic rejection filter processing section are processed in this order.

먼저, 이득 처리부에서는, 열차 검지 레벨을 복조 하한 레벨에 일치시키는 신호 증폭을 하고, 신호 증폭에 필요한 증폭율을 이득정보로서 이득 정보 저장부로부터 수신한다.First, the gain processing unit amplifies a signal that matches the train detection level with the demodulation lower limit level, and receives, as gain information, an amplification factor necessary for signal amplification from the gain information storage unit.

그리고, 리미터 처리부에서는, 증폭율에 의해 PLL 처리부가 과대한 입력을 수신하지 않도록 진폭을 제한한다.The limiter processor limits the amplitude so that the PLL processor does not receive excessive input by the amplification factor.

그리고, 고조파 제거 필터 처리부에서는, 리미터 처리로 발생하는 고조파 성분을 제거한다.And the harmonic removal filter processing part removes the harmonic component generate | occur | produced by a limiter process.

열차의 검지는, 이하의 수순으로 한다. 먼저, 열차 검지장치의 송신정보 작성부가 송신정보를 작성하여, 송신장치에 네트워크를 통해서 송신한다. 이 송신정보는 열차 검지장치 내의 수신정보 조합부에도 송신된다.Detection of train assumes the following procedures. First, the transmission information creating unit of the train detection apparatus creates the transmission information and transmits it to the transmission apparatus via the network. This transmission information is also transmitted to the reception information combination unit in the train detection apparatus.

다음으로, 송신장치는 네트워크를 통해서 수신된 송신정보를, 주파수 변조처리부에서 열차 검지신호로 변환하여 궤도회로에 송신한다.Next, the transmitting apparatus converts the transmission information received through the network into a train detection signal in the frequency modulation processing unit and transmits it to the track circuit.

수신장치(3)는, 궤도회로를 통해서 수신된 열차 검지신호에 대해서, 먼저 잡음 제거 필터 처리부(31)에서 수신신호에 포함되는 잡음을 제거한다. 다음으로, 이득 정보 저장부(33)로부터 이득 정보를 이용하여 이득 처리부(32)에서 수신신호를 증폭한다. 다음으로, 리미터 처리부(34)에서 수신신호의 진폭을 제한한다. 다음으로, 고조파 성분 제거 필터 처리부(35)에서 열차 검지 신호에 포함되는 고조파 성분을 제거한다. 다음으로, PLL 처리부(36)에서 수신된 열차 검지신호의 변조성분을 검출한다. 그리고, 최후로 수신 정보 작성부(37)에서 변조 성분으로부터 수신정보를 작성하여 열차 검지장치에 네트워크 등의 전송로를 통해서 송신한다.The reception device 3 first removes noise included in the reception signal by the noise reduction filter processing unit 31 with respect to the train detection signal received through the track circuit. Next, the gain processing section 32 amplifies the received signal using the gain information from the gain information storage section 33. Next, the limiter processor 34 limits the amplitude of the received signal. Next, the harmonic component removal filter processing part 35 removes a harmonic component contained in the train detection signal. Next, the modulation component of the train detection signal received by the PLL processing part 36 is detected. Finally, the reception information creating unit 37 creates the reception information from the modulation component and transmits the reception information to the train detection apparatus through a transmission path such as a network.

마지막으로, 열차 검지장치는, 수신정보 조합부에서 송신정보와 수신정보를 조합하여 궤도회로 범위 내의 열차의 유무를 검출하여 검출 결과를 표시부에 제공하여 표시하고, 또한 신호 제어부에 송신하여 신호를 제어한다.Finally, the train detecting apparatus combines the transmission information and the reception information in the reception information combination unit, detects the presence or absence of trains within the track circuit range, provides the detection result to the display unit, and displays the detection result. do.

도 2는 수신 신호 레벨과 복조 하한 레벨의 관계에 관하여 레벨 다이어그램을 나타낸 것이다.2 shows a level diagram regarding the relationship between the received signal level and the demodulation lower limit level.

먼저, 열차 검지 레벨과 복조 하한 레벨을 일치시키는 수순을 나타낸다. 이것은 도 2의 (1)의 특성에 해당한다. PLL 처리부의 특성은, PLL 처리에 대한 입력신호인 수신신호의 진폭에 의존하므로, 초기에 입력신호의 진폭을 정하여 PLL처리부를 설계하고, 복조 하한 레벨을 유도한다. 예를 들면, 입력신호의 진폭을 1.0으로서 설계한 경우에, 복조 하한 레벨이 0.316인 것으로 한다. 여기서, 입력신호의 진폭의 설계값 1.0을 0[dB]로 하면, PLL 처리는 -10[dB] 이상의 신호 레벨에서는 복조가 가능하게 된다.First, the procedure for matching a train detection level and a demodulation lower limit level is shown. This corresponds to the characteristic of FIG. Since the characteristics of the PLL processing unit depend on the amplitude of the received signal which is the input signal for the PLL processing, the PLL processing unit is initially designed by determining the amplitude of the input signal and inducing a demodulation lower limit level. For example, when the amplitude of the input signal is designed as 1.0, the demodulation lower limit level is 0.316. Here, if the design value 1.0 of the amplitude of the input signal is 0 [dB], the PLL processing can demodulate at a signal level of -10 [dB] or more.

그리고, 수신신호에 대하여, 먼저 이득 처리부에서는, PLL 처리의 복조 하한 레벨과 열차 검지 레벨을 일치시키기 위한 증폭율을 각 궤도회로마다 설정하여, 이득 정보로서 이득정보 저장부에서 저장한다. 예를 들면, 궤도회로의 범위 내에 열차가 존재하지 않을 때의 수신 레벨이 3.16(+10[dB]에 상당)이고, 열차 검지 레벨에서의 진폭이 0.0316(-30[dB]에 상당)인 것으로 하면, 복조 하한 레벨이 0.316(-10[dB])인 것에 의해, 이득정보로서 10.0(+20[dB]에 상당)을 설정하면 좋아지게 된다.The gain processing section first sets an amplification factor for each track circuit to match the demodulation lower limit level of the PLL process and the train detection level, and stores the gain information in the gain information storage section as gain information. For example, when the train does not exist within the range of the track circuit, the reception level is 3.16 (equivalent to +10 [dB]) and the amplitude at the train detection level is 0.0316 (equivalent to -30 [dB]). If the lower demodulation level is 0.316 (-10 [dB]), it is better to set 10.0 (equivalent to +20 [dB]) as gain information.

그리고, 리미터 처리부에서는, 이득 처리부에서 증폭율을 부가된 수신신호에 관해서 진폭을 제한하여, PLL 처리부의 입력신호의 최대 진폭이 PLL 처리부의 설계시의 진폭에 일치하는 값으로 한다. 예를 들면, 열차 검지 레벨의 진폭이 0.0316(-30[dB]), 복조 하한 레벨이 0.316(-10[dB]), 증폭율이 10.0(+20[dB])인 경우, 궤도회로의 범위 내에 열차가 존재하지 않을 때의 수신 레벨이 3.16(+10[dB])의 상태에서는, 이득 처리부의 출력신호의 진폭은 3.16(+30[dB])이 된다. 이에 대해서 PLL 처리부는, 입력진폭의 설정값은 1.0(0[dB])이기 때문에, 과대 레벨 입력이 되어, PLL 처리가 설계값에 따라서 동작하는 것이 곤란해진다. 이에 대해서 리미터 처리부에서는, PLL 처리의 입력진폭의 설정값인 1.0(0[dB])을 초과하는 값을 1.0(0[dB])으로 억제하여 PLL처리부에 대한 과대 레벨 입력을 회피한다. 이 때문에 리미터 처리부의 입력진폭과 출력진폭의 관계는, PLL 처리부 설계시의 진폭 이하의 범위에서는 입력진폭과 출력진폭의 값은 같고, PLL 처리부 설계시의 진폭을 상회하는 경우에서는 출력진폭을 PLL처리부 설계시의 진폭과 같은 값이 된다. 이 관계를 도 3에 나타낸다.In the limiter processing section, the amplitude is limited with respect to the received signal to which the gain processing section is added, so that the maximum amplitude of the input signal of the PLL processing section is a value that matches the amplitude at the time of designing the PLL processing section. For example, when the amplitude of the train detection level is 0.0316 (-30 [dB]), the lower demodulation level is 0.316 (-10 [dB]), and the amplification factor is 10.0 (+20 [dB]), the range of the track circuit In the state where the reception level is 3.16 (+10 [dB]) when no train is present, the amplitude of the output signal of the gain processing section is 3.16 (+30 [dB]). On the other hand, since the set value of the input amplitude is 1.0 (0 [dB]), the PLL processing section becomes an excessive level input, making it difficult for the PLL processing to operate in accordance with the design value. On the other hand, the limiter processing unit suppresses the value exceeding 1.0 (0 [dB]), which is the set value of the input amplitude of the PLL processing, to 1.0 (0 [dB]) to avoid excessive level input to the PLL processing unit. For this reason, the relationship between the input amplitude and the output amplitude of the limiter processing unit is equal to the input amplitude and output amplitude in the range below the amplitude when the PLL processing unit is designed. It is the same value as the amplitude at design time. This relationship is shown in FIG.

그리고, 고조파 제거 필터 처리부에서는, 리미터 처리부에서 발생된 고조파를 제거한다. 리미터 처리부의 출력신호는, 수신 레벨이 PLL 처리부 설계시의 진폭을 상회하는 경우에는 구형파에 가까운 상태가 되기 때문에, 고조파 성분이 포함되어 있다.The harmonic elimination filter processing unit then removes harmonics generated by the limiter processing unit. Since the output signal of the limiter processing unit is close to the square wave when the reception level exceeds the amplitude at the time of designing the PLL processing unit, the harmonic component is included.

리미터 처리부의 출력신호를 고조파를 포함한 상태대로 PLL 처리부에 입력하면, 고조파 성분은 PLL 처리부에 대하여 잡음 성분이 되어서 영향을 미치고, PLL처리부가 설계한 특성을 만족할 수 없게 된다. 그 때문에, 고조파 제거 필터 처리부에서 고조파 성분을 제거함으로써, PLL 처리부가 설계에 따라 처리를 하도록 한다.When the output signal of the limiter processing unit is input to the PLL processing unit in the state including the harmonics, the harmonic component becomes a noise component to the PLL processing unit, and the characteristics designed by the PLL processing unit cannot be satisfied. Therefore, by removing the harmonic components from the harmonic elimination filter processing unit, the PLL processing unit performs the processing according to the design.

이 결과, PLL 처리부는 복조 하한 레벨과 열차 검지 레벨이 일치한 입력신호를 수신할 수 있다.As a result, the PLL processing unit can receive an input signal in which the demodulation lower limit level and the train detection level coincide.

다음으로, 궤도회로의 범위 내에 열차가 존재하는 경우와 존재하지 않는 경우에 관해서 생각해본다. 예를 들면, 열차 검지 레벨에서의 진폭이 0.0316(-30[dB]), 증폭율이 10.0(+20[dB]), PLL 처리부 설계시의 입력진폭의 설정값이 1.0(0[dB]), 복조 하한 레벨이 0.316(-10[dB])의 경우에 관하여 아래에 각각 기재한다.Next, consider the case where the train exists and does not exist within the range of the track circuit. For example, the amplitude at the train detection level is 0.0316 (-30 [dB]), the amplification factor is 10.0 (+20 [dB]), and the setting value of the input amplitude when designing the PLL processing unit is 1.0 (0 [dB]). In the following, the demodulation lower limit level is 0.316 (-10 [dB]).

먼저, 열차가 궤도회로에 존재하는 경우에 관하여 생각해본다. 예를 들면, 수신 레벨이 0.0177(-35[dB])인 것으로 한다. 이 때의 특성은, 도 2의 (2)에 해당한다. 수신 레벨은 열차 검지 레벨의 0.0316보다 작은 값이 된다. 이때, 이득 처리부의 출력은, 0.177(-15[dB])이 되고, 0.316(-10[dB]) 보다 작은 값이 된다.First, consider the case where the train is in the track circuit. For example, it is assumed that the reception level is 0.0177 (-35 [dB]). The characteristic at this time corresponds to (2) of FIG. The reception level is smaller than 0.0316 of the train detection level. At this time, the output of the gain processing unit is 0.177 (-15 [dB]), and is smaller than 0.316 (-10 [dB]).

한편, 리미터 처리부의 출력 진폭의 최대값은, PLL처리부의 입력진폭의 설정값과 같은 값으로 1.0(0[dB])이기 때문에, 이득 처리부의 출력은 영향을 받지 않는다. 이 때문에, 리미터 처리부의 출력은 고조파 성분이 생기지 않기 때문에, 고조파 제거 필터 처리부도 영향을 받지 않는다. 이 결과, PLL 처리부에는 진폭 0.316(-10[dB])보다 작은 레벨의 신호인 0.177(-15[dB])의 신호가 입력된다. 이에 대하여 PLL 처리부의 복조 하한 레벨은, 0.316(-10[dB])이기 때문에, 복조할 수는 없다. 요컨대, 열차 검지 레벨 보다 작은 진폭의 신호에 관해서는 복조하게 된다.이 때문에, 수신 정보 작성부는 수신 정보를 작성하지 않기 때문에, 열차 검지장치의 수신 정보 조합부에서 송신정보와 수신정보가 일치하지 않아, 궤도회로에 열차가 존재하는 것이 검출된다.On the other hand, since the maximum value of the output amplitude of the limiter processing unit is 1.0 (0 [dB]) at the same value as the set value of the input amplitude of the PLL processing unit, the output of the gain processing unit is not affected. For this reason, since the harmonic component does not generate | occur | produce the output of a limiter process part, a harmonic removal filter process part is also not affected. As a result, a signal of 0.177 (-15 [dB]), which is a signal having a level smaller than amplitude 0.316 (-10 [dB]), is input to the PLL processing unit. On the other hand, since the lower demodulation level of the PLL processing section is 0.316 (-10 [dB]), demodulation cannot be performed. In short, a signal having an amplitude smaller than the train detection level is demodulated. Therefore, since the reception information creating unit does not create the reception information, the transmission information and the reception information do not match in the reception information combination unit of the train detection apparatus. The presence of a train in the track circuit is detected.

다음으로, 존재하지 않은 경우에 관해서 생각해본다. 예를 들면, 수신 레벨이 3.16(+10[dB])인 것으로 한다. 이때의 특성은 도 2의 (3)에 해당한다. 수신 레벨은 열차 검지 레벨의 0.0316(-30[dB])보다 큰 값이 된다. 이때, 이득 처리부의 출력은, 0.316(-10[dB])보다 큰 값인 3.16(+30[dB])이 된다. 이에 대해서 리미터 처리의 출력 진폭의 최대값은 PLL 처리부의 입력진폭의 설정값과 같은 값인 1.0(0[dB])이기 때문에, 이득 처리부의 출력 중, 1.0(0[dB])을 초과하는 레벨은 영향을 받아서 진폭이 제한되고, 리미터 처리부의 출력신호는 구형파와 유사한 신호가 되어, 그 진폭은 1.0(0[dB])이 된다. 이 때문에, 리미터 처리부의 출력에는 고조파 성분이 포함된다. 그러나, 고조파 성분은, 고조파 제거 필터 처리부에서 제거되므로, 고조파 제거 필터 처리부의 출력신호는 고조파가 제거된 신호가 되고, 진폭은 리미터 처리부의 출력신호와 동일한 값이 되어, 최대 1.0(0[dB])이다. 이 결과, PLL 처리부에는 진폭 0.316(-10[dB])보다 크고 1.0(0[dB])보다 작은 값의 신호가 입력된다. 이에 대해서 PLL 처리부의 복조 하한 레벨은, 0.316(-10[dB])이고, 또 PLL 처리부는 입력진폭의 설정값은 1.0(0[dB])이기 때문에, 복조할 수 있다. 요컨대, 열차 검지 레벨보다 큰 진폭의 신호에 관해서는 복조하게 된다. 이 때문에, 수신정보 작성부는 수신정보를 작성하기 때문에, 열차 검지장치의 수신정보 조합부에서 송신정보와 수신정보가 일치한다. 이에 따라, 궤도회로에 열차가 존재하지 않는 경우가 검출된다.Next, consider the case where it does not exist. For example, it is assumed that the reception level is 3.16 (+10 [dB]). The characteristic at this time corresponds to (3) of FIG. The reception level is greater than 0.0316 (-30 [dB]) of the train detection level. At this time, the output of the gain processing unit is 3.16 (+30 [dB]), which is a value larger than 0.316 (-10 [dB]). On the other hand, since the maximum value of the output amplitude of the limiter process is 1.0 (0 [dB]), which is the same value as the set value of the input amplitude of the PLL processing unit, the level exceeding 1.0 (0 [dB]) among the outputs of the gain processing unit. The amplitude is limited by the influence, and the output signal of the limiter processing part becomes a signal similar to a square wave, and its amplitude is 1.0 (0 [dB]). For this reason, the harmonic component is contained in the output of a limiter process part. However, since the harmonic component is removed by the harmonic rejection filter processing section, the output signal of the harmonic rejection filter processing section becomes a signal from which harmonics have been removed, and the amplitude becomes the same value as that of the output signal of the limiter processing section, and the maximum is 1.0 (0 [dB]). )to be. As a result, a signal having a value greater than 0.316 (-10 [dB]) and smaller than 1.0 (0 [dB]) is input to the PLL processing unit. On the other hand, the lower demodulation level of the PLL processing section is 0.316 (-10 [dB]), and the PLL processing section can demodulate because the set value of the input amplitude is 1.0 (0 [dB]). In short, demodulation is performed on signals with amplitudes greater than the train detection level. For this reason, since the reception information creating unit creates the reception information, the transmission information and the reception information coincide in the reception information combination unit of the train detecting apparatus. Accordingly, the case where no train exists in the track circuit is detected.

요컨대, 열차 검지 레벨 이하의 신호 레벨에서는 복조하지 않고, 열차 검지레벨 이상의 신호 레벨에서는 복조하는 것을 정성적으로 나타낼 수 있다. 이상 기술한 것과 같이 PLL 처리부의 전단에 이득 처리부와 리미터 처리부와 고조파 제거 필터 처리부를 일치시킨 방법을 이용하는 것에 의해서, 열차 검지 레벨에 합쳐서 복조의 가부를 설정하는 것이 가능해진다. 수신레벨과 복조의 가부 관계를 도 4에 나타낸다.In short, demodulation can be performed qualitatively without demodulation at a signal level below the train detection level but at a signal level above the train detection level. As described above, by using a method in which the gain processing unit, the limiter processing unit, and the harmonic rejection filter processing unit are matched to the front end of the PLL processing unit, it becomes possible to set whether to demodulate in accordance with the train detection level. 4 shows the relation between reception level and demodulation.

그리고, 이 구성으로는, 궤도회로마다 설정할 값은 이득 처리의 증폭율만큼이기 때문에, PLL 처리부는 설계를 공통으로 할 수 있으므로, 생산성을 높이는 것이 실현된다. 복수의 궤도회로에 적용할 경우의 예를, 도 7에 나타낸다.In this configuration, since the value to be set for each track circuit is as much as the amplification factor of the gain processing, the PLL processing unit can have a common design, thereby increasing productivity. An example in the case of applying to a plurality of track circuits is shown in FIG. 7.

고조파 필터 처리부는, 리미터 처리부에서 생기는 입력신호의 고조파 성분을 제거하기 때문에, 주로 구형파 성분인 기수차 고조파의 영향을 저감하는 것이 요구된다.Since the harmonic filter processing unit removes harmonic components of the input signal generated in the limiter processing unit, it is required to reduce the influence of the aberration harmonics, which are mainly square wave components.

일반적으로, 디지털 처리로 필터 처리를 하는 경우에서는, 샘플링 주파수의 4분의 1의 주파수를 통과대역의 중심 주파수로 설정하면, 가장 낮은 처리량으로 필요한 특성을 얻을 수 있다는 것이 알려져 있다.In general, in the case of performing the filter processing by digital processing, it is known that if the frequency of one fourth of the sampling frequency is set to the center frequency of the pass band, the required characteristic can be obtained at the lowest throughput.

그러나, 샘플링 주파수의 반에서 에일리어스(alias) 현상이 생기므로, 샘플링 주파수의 4분의 1의 주파수를 입력 주파수로서 통과대역을 설정하면, 샘플링 주파수의 4분의 1의 주파수에 있는 통과대역과 동일 특성이 샘플링 주파수의 4분의 3의 주파수를 중심으로 한 대역에도 존재한다. 이 필터 특성에 대해서 구형파를 입력하면, 기수차 고조파의 주파수가 샘플링 주파수의 4분의 1의 주파수에 있는 통과대역과 샘플링 주파수의 4분의 3에 생기는 통과대역에서 중복되기 때문에, 필요한 감쇄를 얻을 수 없다.However, since an aliasing phenomenon occurs at half the sampling frequency, if a passband is set as the input frequency at one quarter of the sampling frequency, the passband at one quarter of the sampling frequency The same characteristics are also present in the band centered on a frequency of three quarters of the sampling frequency. If a square wave is input for this filter characteristic, the necessary attenuation is obtained because the frequencies of the aberration harmonics overlap in the passband at the frequency of one quarter of the sampling frequency and the passband at three quarters of the sampling frequency. Can't.

이 때문에, 입력 주파수를 샘플링 주파수의 4분의 1에는 일치하지 않는 대역으로 설정할 필요가 있다. 그러나, 샘플링 주파수의 4분의 1에서의 차이가 큰 대역을 통과대역으로 하는 필터는, 일반적으로 보다 많은 처리량이 필요해진다. 이것은, 디지털 회로의 처리량을 증대시켜서 비용의 증가에 연관되기 때문에, 차이는 가능한 한 적은 값으로 하는 것이 구해진다.For this reason, it is necessary to set the input frequency to a band which does not coincide with one quarter of the sampling frequency. However, a filter having a band with a large difference in one quarter of the sampling frequency as a pass band generally requires more throughput. Since this is associated with an increase in the cost by increasing the throughput of the digital circuit, it is desired to make the difference as small as possible.

그리고, 리미터 처리로 생기는 구형파 성분은 주로 기수차 고조파인 것을 이용하여, 입력 주파수의 값을, 샘플링 주파수의 기수분의 1의 배수로 설정하는 것으로 하고, 또 통과대역을 입력주파수를 중심으로 한 샘플링 주파수의 기수분의 1보다 작은 대역으로 설정하고, 저지대역을 입력 주파수를 중심으로 한 샘플링 주파수의 기수분의 1 이외의 모든 대역으로 함으로써, 고조파를 효율적으로 제거하는 필터 처리를 실현한다.The square wave component generated by the limiter process is mainly set to the aberration harmonic, and the value of the input frequency is set to a multiple of one of the radix of the sampling frequency, and the passband is a sampling frequency centered on the input frequency. By setting the band to be smaller than one-half of the number and setting the stopband to all bands other than one-numbered of the sampling frequency centered on the input frequency, filter processing for efficiently removing harmonics is realized.

예를 들면, 입력 주파수를 2[kHz], 복조에 필요한 대역을 입력 주파수를 중심으로 ±300[Hz], 필터의 통과대역을 샘플링 주파수의 7분의 2의 대역으로 설정하는 경우에 관하여 생각해본다. 도 5에 필터 특성을 나타낸다. 이 예에서는, 샘플링 주파수는 7[kHz]가 되고, 통과대역의 중심 주파수는 2[kHz]가 된다.For example, consider the case where the input frequency is set to 2 [kHz], the band required for demodulation is ± 300 [Hz] centered on the input frequency, and the pass band of the filter is set to a band of 7/7 of the sampling frequency. . 5 shows filter characteristics. In this example, the sampling frequency is 7 [kHz] and the center frequency of the pass band is 2 [kHz].

이 경우, 통과대역의 폭은 샘플링 주파수의 7분의 1보다 작은 대역으로 할 필요가 있지만, 복조에 필요한 대역은 입력 주파수 2[kHz]를 중심으로 한±300[Hz]의 대역폭인 것에 의해, 복조에 필요한 대역을 손상하는 경우는 없다. 여기서는, 통과대역을 2[kHz]를 중심으로 한 ±300[Hz]의 대역으로 한다. 한편, 저지대역은 입력 주파수 2[kHz]를 중심으로 한 샘플링 주파수의 7분의 1 이외의 모든 대역이기 때문에, 2[kHz]를 중심으로 한 1[kHz]의 대역폭 이외의 모든 대역으로 할 필요가 있다. 여기서는, 1.5[kHz] 이하의 주파수 대역과, 2.5[kHz] 이상의 주파수 대역을 저지대역으로 한다.In this case, the width of the pass band should be less than one seventh of the sampling frequency, but the band required for demodulation has a bandwidth of ± 300 [Hz] centered on an input frequency of 2 [kHz]. There is no damage to the band required for demodulation. Here, the pass band is a band of +/- 300 [Hz] centering on 2 [kHz]. On the other hand, since the stop band is all bands other than one seventh of the sampling frequency centered on the input frequency 2 [kHz], it is necessary to set all bands except the band of 1 [kHz] centered on 2 [kHz]. There is. Here, a frequency band of 1.5 [kHz] or less and a frequency band of 2.5 [kHz] or more are used as stop bands.

이에 대해서, 에일리어스에 의한 통과대역이 존재하므로, 샘플링 주파수의 반인 3.5[kHz]를 초과하는 주파수에서는, 3.5[kHz] 이하의 주파수 특성이 반복 상태로 재현된다. 이 때문에, 통과대역과 동일한 특성이 3.5[kHz] 이상의 대역에도 존재한다. 그 통과대역 특성은, 통과대역인 2.0[kHz]을 중심으로 한 ±300[Hz] 이하의 대역을, 샘플링 주파수의 반인 3.5[kHz]로 반복한 5.0[kHz]을 중심으로 한 ±300[Hz] 이하의 대역이 된다. 한편, 저지대역 특성도 마찬가지로 반복되므로, 샘플링 주파수의 2분의 1에 해당하는 3.5[kHz]에서 4.5[kHz]까지의 범위와, 5.5[kHz]에서 샘플링 주파수인 7[kHz]까지의 범위가 해당된다.On the other hand, since there exists a pass band by an alias, at frequencies exceeding 3.5 [kHz] which is half of a sampling frequency, frequency characteristics of 3.5 [kHz] or less are reproduced in a repetitive state. For this reason, the same characteristics as the pass band exist in the band of 3.5 [kHz] or more. The passband characteristics are ± 300 [Hz] centered on 5.0 [kHz], which is a band of less than ± 300 [Hz] centered on 2.0 [kHz] which is the passband, and 3.5 [kHz] which is half of the sampling frequency. ] Is the following band. On the other hand, since the stopband characteristics are similarly repeated, the range from 3.5 [kHz] to 4.5 [kHz] corresponding to 1/2 of the sampling frequency and from 5.5 [kHz] to 7 [kHz] which is the sampling frequency Yes.

한편, 고조파 성분은 주로 입력 주파수의 기수배의 값으로 존재한다. 여기서는, 입력 주파수가 샘플링 주파수의 7분의 2이므로, 고조파는 샘플링 주파수의 7분의 2의 대역의 기수배의 대역에 존재하게 된다. 이하에 제 15차 고조파까지의 존재하는 대역을 기술한다.Harmonic components, on the other hand, exist primarily at odd values of the input frequency. Here, since the input frequency is 2/7 of the sampling frequency, the harmonics are present in the band of the multiple of the band of 2/7 of the sampling frequency. The following bands exist up to the 15th harmonic.

제 1 차 고조파는, 입력 주파수와 동일 주파수로, PLL 처리로 처리대상이 되는 주파수 성분이다. 이 때문에, 본 필터 처리에서의 통과대역에 해당한다. 이 주파수 성분은 입력주파수와 동일 2[kHz]를 중심으로 한 ±300[Hz]의 범위에 존재하고, 샘플링 주파수의 7분의 2의 대역에 해당한다.The first harmonic is the same frequency as the input frequency and is a frequency component to be processed by the PLL process. For this reason, it corresponds to the pass band in this filter process. This frequency component is in the range of ± 300 [Hz] around 2 [kHz], which is the same as the input frequency, and corresponds to 2/7 of the sampling frequency.

제 3 차 고조파는, 입력 주파수 2[kHz]의 3배에 해당하는 6[kHz]를 중심으로 한 ±300[Hz]의 범위에 존재하고, 이것은 샘플링 주파수 7[kHz]의 경우에서는 1[kHz]를 중심으로 한 ±300[Hz]의 범위에 존재하는 것과 등가이다. 이 때문에, 샘플링 주파수의 7분의 1의 대역에 해당한다.The third harmonic is in the range of ± 300 [Hz] around 6 [kHz], which is three times the input frequency of 2 [kHz], which is 1 [kHz] for the sampling frequency of 7 [kHz]. Is equivalent to being in the range of ± 300 [Hz] around For this reason, it corresponds to a seventh band of the sampling frequency.

제 5 차 고조파는, 입력 주파수 2[kHz]의 5배에 해당하는 10[kHz]를 중심으로 한 ±300[Hz]의 범위에 존재하고, 이것은 샘플링 주파수 7[kHz]의 경우에서는 3[kHz]를 중심으로 한 ±300[Hz]의 범위에 존재하는 것과 등가이다. 이 때문에, 샘플링 주파수의 7분의 3의 대역에 해당한다.The fifth harmonic is in the range of ± 300 [Hz] around 10 [kHz], which is 5 times the input frequency of 2 [kHz], which is 3 [kHz] at the sampling frequency of 7 [kHz]. Is equivalent to being in the range of ± 300 [Hz] around For this reason, it corresponds to a band of three thirds of the sampling frequency.

제 7 차 고조파는, 입력 주파수 2[kHz]의 7배에 해당하는 14[kHz]를 중심으로 한 ±300[Hz]의 범위에 존재하고, 이것은 샘플링 주파수 7[kHz]의 경우에서는 0[kHz]를 중심으로 한 ±300[Hz]의 범위에 존재하는 것과 등가이다. 이 때문에, 샘플링 주파수의 7분의 0의 대역에 해당한다.The seventh harmonic is in the range of ± 300 [Hz] around 14 [kHz], which is 7 times the input frequency of 2 [kHz], which is 0 [kHz] at the sampling frequency of 7 [kHz]. Is equivalent to being in the range of ± 300 [Hz] around For this reason, it corresponds to a band of sevenths of the sampling frequency.

제 9 차 고조파는, 입력 주파수 2[kHz]의 9배에 해당하는 18[kHz]를 중심으로 한 ±300[Hz]의 범위에 존재하고, 이것은 샘플링 주파수 7[kHz]의 경우에서는 3[kHz]를 중심으로 한 ±300[Hz]의 범위에 존재하는 것과 등가이다. 이 때문에, 샘플링 주파수의 7분의 3의 대역에 해당한다.The ninth harmonic is in the range of ± 300 [Hz] around 18 [kHz], which is 9 times the input frequency of 2 [kHz], which is 3 [kHz] at the sampling frequency of 7 [kHz]. Is equivalent to being in the range of ± 300 [Hz] around For this reason, it corresponds to a band of three thirds of the sampling frequency.

제 11 차 고조파는, 입력 주파수 2[kHz]의 11배에 해당하는 22[kHz]를 중심으로 한 ±300[Hz]의 범위에 존재하고, 이것은 샘플링 주파수 7[kHz]의 경우에서는1[kHz]를 중심으로 한 ±300[Hz]의 범위에 존재하는 것과 등가이다. 이 때문에, 샘플링 주파수의 7분의 1의 대역에 해당한다.The 11th harmonic is in the range of ± 300 [Hz] centered on 22 [kHz], which is 11 times the input frequency of 2 [kHz], which is 1 [kHz] at the sampling frequency of 7 [kHz]. Is equivalent to being in the range of ± 300 [Hz] around For this reason, it corresponds to a seventh band of the sampling frequency.

제 13 차 고조파는, 입력 주파수 2[kHz]의 13배에 해당하는 26[kHz]를 중심으로 한 ±300[Hz]의 범위에 존재하고, 이것은 샘플링 주파수 7[kHz]의 경우에서는 2[kHz]를 중심으로 한 ±300[Hz]의 범위에 존재하는 것과 등가이다. 이 때문에, 샘플링 주파수의 7분의 2의 대역에 해당한다.The 13th harmonic is in the range of ± 300 [Hz] centered on 26 [kHz], which is 13 times the input frequency of 2 [kHz], which is 2 [kHz] at the sampling frequency of 7 [kHz]. Is equivalent to being in the range of ± 300 [Hz] around For this reason, it corresponds to a band of 2/7 of the sampling frequency.

제 15 차 고조파는, 입력 주파수 2[kHz]의 15배에 해당하는 30[kHz]를 중심으로 한 ±300[Hz]의 범위에 존재하고, 이것은 샘플링 주파수 7[kHz]의 경우에서는 2[kHz]를 중심으로 한 ±300[Hz]의 범위에 존재하는 것과 등가이다. 이 때문에, 샘플링 주파수의 7분의 2의 대역에 해당한다.The 15th harmonic is in the range of ± 300 [Hz] around 30 [kHz], which is 15 times the input frequency of 2 [kHz], which is 2 [kHz] at the sampling frequency of 7 [kHz]. Is equivalent to being in the range of ± 300 [Hz] around For this reason, it corresponds to a band of 2/7 of the sampling frequency.

도 6은 고조파와 필터특성의 관계를 나타낸다. 통과대역과 일치하는 기수차 고조파는, 제 13 차 고조파 이후의 고조파가 된다.6 shows the relationship between harmonics and filter characteristics. Radix harmonics that match the passband become harmonics after the thirteenth harmonic.

이 영향에 관해서, 입력신호를 완전한 구형파로 하여서 퓨리에 변환으로부터 구한다.This effect is obtained from Fourier transform by making the input signal a perfect square wave.

퓨리에 변환으로부터, 제 1 차 고조파에 대한 제 13 차 고조파의 레벨은, 제 1 차 고조파를 0[dB]으로 하면, 제 13 차 고조파는 약 24[dB]로 구할 수 있다. 이것은, 예를 들면, 필터 처리의 통과대역의 감쇄가 0[dB]로, 리미터의 출력진폭을 최대 1.0으로 하면, 제 1 차 고조파 성분의 진폭이 1.0인 것에 대해, 제 13 차 고조파의 성분은 진폭으로 변환하여 0.07 이하가 된다. 이에 따라, 제 13 차 고조파의 영향에 의해서 필터 처리의 출력 진폭은 최대로 약 1.07이 되어, 효과적으로 고조파를 제거할 수 있다.From the Fourier transform, the thirteenth harmonic level with respect to the first harmonic can be found to be about 24 [dB] when the first harmonic is 0 [dB]. For example, if the attenuation of the passband of the filter process is 0 [dB] and the output amplitude of the limiter is 1.0 at maximum, the amplitude of the first harmonic component is 1.0, whereas the component of the 13th harmonic is The amplitude is converted to 0.07 or less. As a result, the output amplitude of the filter process is at most about 1.07 due to the influence of the thirteenth harmonic, so that harmonics can be effectively removed.

한편, 통과대역이 샘플링 주파수의 7분의 2에 존재하기 때문에, 통과대역이 샘플링 주파수의 4분의 1의 차는 작고, 필터 처리량의 증가를 낮게 억제할 수 있다. 이에 따라, 효과적으로 고조파를 제거할 수 있는 것이 나타내어진다.On the other hand, since the pass band exists at two-sevenths of the sampling frequency, the difference between the one-fourth of the pass band and the sampling frequency is small and the increase in filter throughput can be suppressed low. This shows that harmonics can be effectively removed.

이상 기술한 구성을 이용하는 것에 의해, 잡음에 대해서 내성이 높은 열차 검출장치의 생산성을 향상할 수 있었다.By using the above-described configuration, it was possible to improve the productivity of the train detector having high resistance to noise.

본 방식의 별도의 적용예로서, 수조내의 수질 검지장치에 적용하는 경우의 장치 구성을 도 8에 나타낸다. 수조에 발광장치와 수광장치를 쌍으로 설치하고, 발광장치는 송신장치에 접속하고, 수광장치는 수신장치에 접속한다. 송신장치와 수신장치는 네트워크를 통해서 수질 검지장치에 접속한다.As another application example of this system, the apparatus structure in the case of applying to the water quality detection apparatus in a tank is shown in FIG. The light emitting device and the light receiving device are provided in pairs in the water tank, the light emitting device is connected to the transmitting device, and the light receiving device is connected to the receiving device. The transmitter and receiver connect to the water quality detector through the network.

수질 검지장치는, 수조 내의 수질에 관해서, 발광장치가 발생하는 광 세기가 수질의 투과율에 의해 감쇄되어, 수광장치가 수신하는 광 세기가 일정값 이하로 된 경우에 표시부에 경고를 표시하고, 또한 수질 제어부에 수질 개선을 지령한다.The water quality detection device displays a warning on the display unit when the light intensity generated by the light emitting device is attenuated by the transmittance of the water quality with respect to the water quality in the water tank, and the light intensity received by the light receiving device is below a certain value. Instruct the water quality control unit to improve the water quality.

수질 검지의 한계값은, 발광장치와 수광장치의 설치 거리 등에 따라서 변화하기 때문에, 각 발광장치와 수광장치의 조마다 개별로 정할 필요가 있다.Since the threshold value of the water quality detection varies depending on the installation distance of the light emitting device and the light receiving device, etc., it is necessary to determine each light emitting device and the light receiving device individually.

여기서, 본 방식을 수신장치에 적용하므로써, 수질 검지의 한계값을 각 수신장치의 이득 정보로서 설정하는 것에 의해, 수질 검지의 한계값을 임의 값으로 설정가능한 것은 명백하다.Here, it is apparent that by applying the present method to the receiver, the threshold value of the water quality detection can be set to an arbitrary value by setting the threshold value of the water quality detection as the gain information of each receiver.

이상과 같이, 본 발명에 의한 장치는, 잡음에 대해서 내성이 높고 생산성도 좋게 열차 검지장치로서, 철도의 신호 제어에 적용 가능하다.As described above, the apparatus according to the present invention can be applied to signal control of railroads as a train detecting device with high resistance to noise and good productivity.

Claims (3)

입력된 진폭 의존성이 있는 주파수 변조 신호의 복조처리를 하는 주파수 변조신호 수신방법에 있어서,A frequency modulated signal receiving method for demodulating a frequency modulated signal having an input amplitude dependency, 상기 입력된 입력신호의 증폭율을, 그 입력신호의 복조할 하한 레벨이 상기 복조처리의 복조 하한 레벨에 일치하도록 설정하는 이득 처리를 하고,A gain process for setting the amplification factor of the input signal to set the lower limit level to be demodulated to match the demodulation lower limit level of the demodulation process; 상기 복조처리의 입력신호의 기준값 이상의 레벨을 기준값 이내로 억제하는 리미터 처리를 하고,A limiter process for suppressing a level above a reference value of the input signal of the demodulation process within a reference value, 그 리미터 처리로 생기는 고조파를 제거하는 필터 처리를 하고,Filter processing to remove harmonics generated by the limiter processing, 그 필터 처리 후에 복조처리를 하는 주파수 변조 신호 수신방법.A frequency modulated signal receiving method which performs demodulation processing after the filter processing. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 필터처리를 디지털 처리로 하는 경우의 샘플링 주파수를 처리대상의 주파수에 대해서, 샘플링 주파수의 기수분의 1의 배수가 되도록 설정하고,The sampling frequency when the filter processing is a digital processing is set to be a multiple of one of the base of the sampling frequency with respect to the frequency of the processing target, 복조에 필요한 대역폭을 포함하는 상기 필터의 통과대역폭을, 상기 샘플링 주파수의 기수분의 1의 배수를 중심으로 한 상기 샘플링 주파수의 기수분의 1보다 작은 대역이 되도록 설정하고,The passband of the filter including the bandwidth required for demodulation is set to be a band less than one-th of the sampling frequency centered on a multiple of one-th of the base of the sampling frequency, 저지대역을 상기 샘플링 주파수의 기수분의 하나의 배수를 중심으로 한 상기 샘플링 주파수의 기수분의 1의 대역 이외의 모든 대역으로 하는 주파수 변조 신호 수신방법.A frequency modulated signal receiving method, wherein the stop band is any band other than one band of the odd number of the sampling frequency centered on one multiple of the odd number of the sampling frequency. 입력된 진폭 의존성이 있는 주파수 변조신호의 복조처리를 하는 주파수 변조 수신장치에 있어서,A frequency modulation receiver for demodulating a frequency modulated signal having an amplitude dependence, 입력된 입력신호의 증폭율을 그 입력신호의 복조할 하한 레벨이 상기 복조처리의 복조 하한 레벨에 일치하도록 설정하는 이득 처리부와,A gain processing unit which sets the lower limit level of the input signal to be amplified to be equal to the lower limit level of the demodulation process; 상기 복조 처리의 입력신호의 기준값 이상의 레벨을 기준값 이내로 억제하는 리미터 처리부와,A limiter processing unit for suppressing a level equal to or greater than a reference value of the input signal of the demodulation process within a reference value; 그 리미터 처리부에 의해 처리된 결과로 생기는 고조파를 제거하는 필터 처리부와,A filter processing unit for removing harmonics resulting from the processing by the limiter processing unit, 그 필터 처리부에서 처리된 신호를 복조하는 복조 처리부를 구비한 주파수 변조신호 수신장치.And a demodulation processing section for demodulating the signal processed by the filter processing section.
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