KR20220117505A - Full-duplex communition system by controling amplitude and phase of transmitting and receiving signal for train protection - Google Patents

Full-duplex communition system by controling amplitude and phase of transmitting and receiving signal for train protection Download PDF

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Abstract

Disclosed is a full-duplex communication system for a train protection repeater through phase and amplitude control of a train protection transmission/reception signal is disclosed. The full-duplex communication system for a train protection repeater includes: a circulator connected to the transmission/reception antenna, receiving a train protection transmission signal from a transmission end through a transmission port, outputting the transmission and reception antenna side, and outputting a train protection reception signal to a reception end through a reception port; a train protection transmission signal control unit for converting the phase of the train protection transmission signal and adjusting the amplitude to generate a signal for canceling the first unwanted signal, and synthesizing the first unwanted signal and the signal for canceling the first unwanted signal to remove the first unwanted signal, to cancel a first unnecessary signal that is not output to a transmit/receive antenna side through the circulator and is output through the reception port via the circulator among train protection transmission signals from the transmission end; and a train protection reception signal control unit for converting the phase of the train protection received signal and adjusting the amplitude to generate a second unwanted signal cancellation signal, and synthesizing the second unwanted signal with the second unwanted signal cancellation signal to remove the second unwanted signal, to cancel a second unnecessary signal that is not output to the reception end side through the circulator and is output through the transmission port through the circulator among train protection reception signals. According to the present invention, stable and accurate transmission/reception separation is possible.

Description

열차방호 송수신 신호의 위상과 진폭 제어를 통한 전이중 통신 시스템{FULL-DUPLEX COMMUNITION SYSTEM BY CONTROLING AMPLITUDE AND PHASE OF TRANSMITTING AND RECEIVING SIGNAL FOR TRAIN PROTECTION}FULL-DUPLEX COMMUNITION SYSTEM BY CONTROLING AMPLITUDE AND PHASE OF TRANSMITTING AND RECEIVING SIGNAL FOR TRAIN PROTECTION}

본 발명은 열차방호 중계시스템에서 전이중 통신이 기능하도록 하는 기술에 관한 것이며, 구체적으로는 열차방호 중계시스템에서 열차방호 송수신 신호의 위상과 진폭을 제어하여 동일한 주파수의 송신신호와 수신신호를 동시에 송수신하는 것이 가능하도록 구현하는 전이중 통신(full-duplex communition) 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a technology for enabling full-duplex communication to function in a train protection relay system, and specifically, by controlling the phase and amplitude of a train protection transmission/reception signal in a train protection relay system to transmit and receive a transmission signal and a reception signal of the same frequency at the same time It relates to a full-duplex communication system that makes it possible.

열차방호(Train Protection)는 철도사고 예방과 위험회피를 위한 시설 및 제도를 의미한다. 특히 열차표지(Train Marker는 전후방에 열차가 존재함을 알리는 최소한의 열차방호로서 전방 및 후방에 열차가 존재함을 알리는 시스템이며 이를 위해 각 터널의 입출구에 중계 장치(열차방호 중계 장치)가 사용되고 있다.Train protection refers to facilities and systems for preventing railway accidents and avoiding risks. In particular, the Train Marker is a system that informs the presence of trains in the front and rear as a minimum train protection that notifies the presence of trains in the front and rear. .

기존의 열차방호 중계 장치는, 열차방호 송수신신호를 감지한 후에 스위칭하여 동작하는 반이중 방식의 듀플렉서(Half-duplex)를 적용하여 중계하는 방식이 주로 사용된다. 이와 같이, 반이중 방식의 듀플렉서, 즉 입력신호를 감지한 후 동작하는 경우, 스위칭 동작에 있어서 지연이나 오류가 많이 발생하며 특히 신호 레벨이 일정 수준 이하로 낮을 경우에는 감지가 불가능하거나 오류가 빈번하게 발생하는 문제점이 있다.Existing train protection relay devices are mainly used for relaying by applying a half-duplex duplexer that switches and operates after detecting a train protection transmission/reception signal. As such, when the half-duplex duplexer operates after sensing the input signal, a lot of delay or error occurs in the switching operation. there is a problem with

대한민국등록특허 제10-17000814호(2017.01.23. 등록)Republic of Korea Patent No. 10-17000814 (Registered on Jan. 23, 2017) 대한민국등록특허 제10-1859698호(2018.05.14. 등록)Republic of Korea Patent No. 10-1859698 (Registered on May 14, 2018)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 위상과 진폭 제어를 통해 송신신호와 수신신호를 분리함으로써 입력되는 신호의 세기와 상관없이 동작할 수 있도록 하며, 입력 신호를 감지한 후 동작하는 기존의 방식과 다르게 계속해서 실시간으로 송신신호와 수신신호를 중계함으로써 매우 높은 안정성과 정확한 송수신 분리도를 제공할 수 있도록 하는, 열차방호 송수신 신호의 위상과 진폭 제어를 통한 열차방호 중계기용 전이중 통신 시스템을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to separate the transmitted signal and the received signal through phase and amplitude control so that the operation can be performed regardless of the strength of the input signal, and unlike the conventional method of operating after sensing the input signal It is to provide a full-duplex communication system for a train protection repeater by controlling the phase and amplitude of a train protection transmission/reception signal, which can provide very high stability and accurate transmission/reception separation by continuously relaying the transmission and reception signals in real time.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른, 열차방호 송수신 신호의 위상과 진폭 제어를 통한 열차방호 중계기용 전이중 통신 시스템은, 송수신 안테나에 연결되고, 송신단으로부터의 열차방호 송신 신호를 송신 포트를 통해 수신하여 상기 송수신 안테나 측으로 출력하고, 상기 송수신 안테나로부터의 열차방호 수신 신호를 수신 포트를 통해 수신단으로 출력하는, 써큘레이터, 상기 송신단으로부터의 상기 열차방호 송신 신호 중 상기 써큘레이터를 통해 상기 송수신 안테나 측으로 출력되지 않고 상기 써큘레이터를 경유하여 상기 수신 포트를 통해 출력되는 제1 불요 신호를 소거하기 위해, 상기 열차방호 송신 신호의 위상을 변환하고 진폭을 조절하여 제1 불요 신호 소거용 신호를 생성하고, 상기 제1 불요 신호와 상기 제1 불요 신호 소거용 신호를 합성하여 상기 제1 불요 신호를 제거하기 위한, 열차방호 송신 신호 제어부, 및 상기 송수신 안테나로부터의 상기 열차방호 수신 신호 중 상기 써큘레이터를 통해 상기 수신단 측으로 출력되지 않고 상기 써큘레이터를 경유하여 상기 송신 포트를 통해 출력되는 제2 불요 신호를 소거하기 위해, 상기 열차방호 수신 신호의 위상을 변환하고 진폭을 조절하여 제2 불요 신호 소거용 신호를 생성하고, 상기 제2 불요 신호와 상기 제2 불요 신호 소거용 신호를 합성하여 상기 제2 불요 신호를 제거하기 위한, 열차방호 수신 신호 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention for solving the above problems, a full-duplex communication system for a train protection repeater through phase and amplitude control of a train protection transmission/reception signal is connected to a transmission/reception antenna, and transmits a transmission port for a train protection transmission signal from the transmitting end A circulator, which receives and outputs to the transmission/reception antenna side, and outputs a train protection reception signal from the transmission/reception antenna to a reception terminal through a reception port, among the train protection transmission signals from the transmission terminal, the transmission/reception through the circulator In order to cancel the first unwanted signal that is not output to the antenna but is output through the reception port via the circulator, the phase of the train protection transmission signal is converted and the amplitude is adjusted to generate the first unnecessary signal cancellation signal and a train protection transmission signal controller for removing the first unnecessary signal by synthesizing the first unnecessary signal and the first unnecessary signal erasing signal, and the circulator among the train protection reception signals from the transmitting and receiving antenna. In order to erase the second unwanted signal that is not output to the receiving end through the circulator and is output through the transmission port via the circulator, the phase of the train protection received signal is converted and the amplitude is adjusted to eliminate the second unnecessary signal and a train protection reception signal control unit for generating a signal and removing the second unnecessary signal by synthesizing the second unnecessary signal and the second unnecessary signal erasing signal.

일 실시예에 따라, 상기 열차방호 송신 신호 제어부는, 상기 송신 포트에서 상기 열차방호 송신 신호를 추출하여 상기 열차방호 송신 신호의 위상을 180°로 변환하기 위한 송신 신호 위상 변환부와, 상기 송신 신호 위상 변환부에 의해 위상 변환된 열차방호 송신 신호의 진폭을 상기 제1 불요 신호의 진폭과 동일하게 조절하여 상기 제1 불요 신호 소거용 신호를 생성하기 위한 송신 신호 진폭 제어부와, 상기 제1 불요 신호와 상기 제1 불요 신호 소거용 신호를 합성하기 위한 송신 신호 제거용 합성부를 포함한다.According to one embodiment, the train protection transmission signal control unit, a transmission signal phase converter for extracting the train protection transmission signal from the transmission port to convert the phase of the train protection transmission signal to 180 °, the transmission signal a transmission signal amplitude control unit for generating a signal for erasing the first unnecessary signal by adjusting the amplitude of the train protection transmission signal phase-converted by the phase conversion unit to be the same as the amplitude of the first unwanted signal; and a synthesizing unit for removing the transmission signal for synthesizing the signal for erasing the first unnecessary signal.

일 실시예에 따라, 상기 열차방호 수신 신호 제어부는, 상기 수신 포트에서 상기 열차방호 수신 신호를 추출하여 상기 열차방호 수신 신호의 위상을 180°로 변환하기 위한 수신 신호 위상 변환부와, 상기 수신 신호 위상 변환부에 의해 위상 변환된 열차방호 수신 신호의 진폭을 상기 제2 불요 신호의 진폭과 동일하게 조절하여 상기 제2 불요 신호 소거용 신호를 생성하기 위한 수신 신호 진폭 제어부와, 상기 제2 불요 신호와 상기 제2 불요 신호 소거용 신호를 합성하기 위한 수신 신호 제거용 합성부를 포함한다.According to one embodiment, the train protection received signal control unit, the received signal phase conversion unit for converting the phase of the train protection received signal to 180 ° by extracting the train protection received signal from the receiving port, and the received signal a reception signal amplitude control unit for generating a signal for erasing the second unnecessary signal by adjusting the amplitude of the received train protection signal phase-converted by the phase conversion unit to be the same as the amplitude of the second unnecessary signal; and a synthesizer for removing the received signal for synthesizing the signal for erasing the second unnecessary signal.

본 발명은 열차방호 송수신 신호의 위상과 진폭 제어를 통한 열차방호 중계기용 전이중 통신 시스템을 제공함으로써, 위상과 진폭 제어를 통해 송신신호와 수신신호를 분리함으로써 입력되는 신호의 세기와 상관없이 동작가능하며, 입력 신호를 감지한 후 동작하는 기존의 방식과 다르게 계속해서 실시간으로 송신신호와 수신신호를 중계함으로써 매우 높은 안정성과 정확한 송수신 분리도를 제공하는 효과를 갖는다. 또한, 본 발명은 하드웨어의 부품 감소로 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 안정적인 철도방호 서비스를 제공하는 효과를 갖는다.The present invention provides a full-duplex communication system for a train protection repeater by controlling the phase and amplitude of the train protection transmission/reception signal, and by separating the transmission signal and the reception signal through phase and amplitude control, it can operate regardless of the strength of the input signal. , has the effect of providing very high stability and accurate transmission/reception separation by continuously relaying the transmission and reception signals in real time, unlike the existing method of operation after detecting an input signal. In addition, the present invention can improve reliability by reducing hardware parts, and has the effect of providing a stable railroad protection service.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열차방호 송수신 신호의 위상과 진폭 제어를 통한 열차방호 중계기용 전이중 통신 시스템(100)을 설명하기 위한 블록도이고,
도 2는 도 1의 열차방호 중계기용 전이중 통신 시스템(100)에서 열차방호 송신 신호 제어부(120)의 역할을 설명하기 위한 블록도이고,
도 3은 도 1의 열차방호 중계기용 전이중 통신 시스템(100)에서 열차방호 수신 신호 제어부(130)의 역할을 설명하기 위한 블록도이다.1 is a block diagram for explaining a full-duplex communication system 100 for a train protection repeater through phase and amplitude control of a train protection transmission/reception signal according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a block diagram for explaining the role of the train protection transmission signal control unit 120 in the full-duplex communication system 100 for the train protection repeater of FIG. 1 ,
FIG. 3 is a block diagram for explaining the role of the train protection reception signal control unit 130 in the full-duplex communication system 100 for the train protection repeater of FIG. 1 .

본 발명은 기본적으로 열차방호 중계 장치(열차 방호 중계기)에서, 반이중 방식의 듀플렉서를 적용하여 송수신 신호를 감지한 후에 스위칭하여 동작하던 기존의 방식에 있어서의 스위칭 동작시 지연이나 빈번한 오류 등을 개선하고자 써큘레이터(circulator)를 채용한다. 또한 써큘레이터를 채용하는 경우에 있어서 송신 포트에 열차방호 송신 신호와 함께 열차방호 수신 신호가 섞여서 중첩이 발생하는 문제, 또는 수신 포트에 열차방호 수신 신호와 함께 열차방호 송신 신호가 섞여서 중첩이 발생하여, 아이솔레이션(isolation)이 확보되지 않는 문제점을 해결한다.The present invention is basically a train protection repeater (train protection repeater), applying a half-duplex duplexer to detect a transmission/reception signal and then switch to improve the delay or frequent errors during the switching operation in the existing method. A circulator is employed. In addition, in the case of employing a circulator, the problem of overlapping occurs because the train protection transmission signal and the train protection transmission signal are mixed at the transmission port, or the train protection transmission signal is mixed with the train protection transmission signal at the receiving port and overlap occurs. , solve the problem that isolation is not secured.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열차방호 중계기용 전이중 통신 시스템에 관하여 설명한다. 첨부된 도면들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자로 하여금 이해를 쉽게 하기 위한 의도로 간략화되고 예시된 것임에 유의하여야 할 것이다.Hereinafter, a full-duplex communication system for a train protection repeater according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the accompanying drawings are simplified and illustrated for the purpose of easy understanding by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열차방호 송수신 신호의 위상과 진폭 제어를 통한 열차방호 중계기용 전이중 통신 시스템(100)을 설명하기 위한 블록도이고, 도 2는 도 1의 열차방호 중계기용 전이중 통신 시스템(100)에서 열차방호 송신 신호 제어부(120)의 역할을 설명하기 위한 블록도이고, 도 3은 도 1의 열차방호 중계기용 전이중 통신 시스템(100)에서 열차방호 수신 신호 제어부(130)의 역할을 설명하기 위한 블록도이다.1 is a block diagram for explaining a full-duplex communication system 100 for a train protection repeater through phase and amplitude control of a train protection transmission/reception signal according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is for the train protection repeater of FIG. It is a block diagram for explaining the role of the train protection transmission signal control unit 120 in the full-duplex communication system 100, and FIG. 3 is a train protection reception signal control unit 130 in the full-duplex communication system 100 for the train protection repeater of FIG. 1. It is a block diagram to explain the role of

먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 열차방호 송수신 신호의 위상과 진폭 제어를 통한 열차방호 중계기용 전이중(full-duplex) 통신 시스템은, 써큘레이터(110), 열차방호 송신 신호 제어부(120) 및 열차방호 수신 신호 제어부(130)를 포함한다.First, referring to FIG. 1 , a full-duplex communication system for a train protection repeater through phase and amplitude control of a train protection transmission/reception signal according to an embodiment of the present invention is a circulator 110, a train protection transmission It includes a signal control unit 120 and a train protection reception signal control unit 130 .

써큘레이터(110)는 송수신 안테나(ANT)에 연결되고, 송신단(140)으로부터 오는 열차방호 송신 신호를 송신 포트(P1)를 통해 수신하여 송수신 안테나(ANT) 측으로 출력하고, 송수신 안테나(ANT)로부터의 열차 방호 수신 신호를 수신 포트(P2)를 통해 수신단(150)으로 출력한다.The circulator 110 is connected to the transmit/receive antenna (ANT), receives the train protection transmit signal coming from the transmitting end 140 through the transmit port (P1), and outputs it to the transmit/receive antenna (ANT) side, from the transmit/receive antenna (ANT) of the train protection reception signal is output to the reception terminal 150 through the reception port P2.

열차방호 송신 신호 제어부(120)는, 송신단(140)으로부터 오는 열차방호 송신 신호 중 써큘레이터(110)를 통해 송수신 안테나(ANT) 측으로 출력되지 않고 써큘레이터(110)를 경유하여 수신 포트(P2)로 넘어가는 제1 불요 신호를 소거하기 위한 것이다. 제1 불요 신호는 도 2에서 적색(적색 신호(S2) 및 적색 화살표)으로 표현되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 불요 신호(S2)를 소거하기 위해 열차방호 송신 신호의 위상을 변환하고 진폭을 조절하여 제1 불요 신호 소거용 신호(S4)를 생성한 후, 제1 불요 신호(S2)와 제1 불요 신호 소거용 신호(S4)를 합성하여 제1 불요 신호(S2)를 상쇄시킨다. 열차방호 송신 신호(S1)로부터 제1 불요 신호 소거용 신호(S4)를 생성하는 과정에서의 신호 흐름은 도 2에서 초록색으로 표시되어 있다.The train protection transmission signal control unit 120 is not output to the transmission/reception antenna (ANT) side through the circulator 110 among the train protection transmission signals coming from the transmission end 140, but via the circulator 110 to the reception port P2 This is for canceling the first unnecessary signal passed to . The first unwanted signal is represented by red (red signal S2 and red arrow) in FIG. 2 . As shown in FIG. 2 , in order to cancel the first unwanted signal S2, the phase of the train protection transmission signal is converted and the amplitude is adjusted to generate the first unnecessary signal erasing signal S4, and then, the first unnecessary signal S4 is generated. The first unnecessary signal S2 is canceled by synthesizing the signal S2 and the first unnecessary signal erasing signal S4. A signal flow in the process of generating the first unnecessary signal erasing signal S4 from the train protection transmission signal S1 is indicated in green in FIG. 2 .

도 2를 참조하여 열차방호 송신 신호 제어부(120)의 구체적인 구성 및 동작에 관하여 예를 들어 설명하면 이하와 같다.With reference to FIG. 2 , a detailed configuration and operation of the train protection transmission signal control unit 120 will be described by way of example.

열차방호 송신 신호 제어부(120)는, 송신 신호 위상 변환부(121), 송신 신호 진폭 제어부(122), 및 송신 신호 제거용 합성부(123)를 포함한다.The train protection transmission signal control unit 120 includes a transmission signal phase conversion unit 121 , a transmission signal amplitude control unit 122 , and a synthesis unit 123 for removing the transmission signal.

송신 신호 위상 변환부(121)는, 송신 포트(P1; 도 1)의 중간에서 열차방호 송신 신호(S1)를 추출하여 열차방호 송신 신호(S1)의 위상을 180°변환한다. 청색으로 표현되어 있는 송신 포트(P1)에서의 열차방호 송신 신호(S1)는 송신 포트(P1)를 통해 송수신 안테나(ANT)를 통해 기지국 또는 열차 측으로 송신된다. 이러한 열차방호 송신 신호(S1)는 앞서 언급한 바와 같이 써큘레이터(110)를 거쳐 수신 포트(P2; 도 1) 측으로 넘어가서 열차방호 수신 신호와 중첩되게 되는데, 적색으로 표시된 신호(S2)가 이러한 신호이며, 이하에서는 S2를 제1 불요 신호로 지칭한다. Transmission signal phase conversion unit 121, by extracting the train protection transmission signal (S1) in the middle of the transmission port (P1; The train protection transmission signal S1 at the transmission port P1, which is expressed in blue, is transmitted to the base station or the train side through the transmission/reception antenna ANT through the transmission port P1. This train protection transmission signal (S1) passes to the reception port (P2; FIG. 1) side through the circulator 110 as mentioned above and overlaps with the train protection reception signal, and the signal S2 displayed in red is signal, and S2 is referred to as a first unwanted signal hereinafter.

송신 신호 진폭 제어부(122)는, 송신 신호 위상 변환부(121)에 의해 위상 변환된 열차방호 송신 신호(S3)에 대하여 그 진폭을 제1 불요 신호(S2)의 진폭과 동일하게 조절한 결과, 제1 불요 신호 소거용 신호(S4)를 생성한다. 따라서, 제1 불요 신호(S2)와 제1 불요 신호 소거용 신호(S4) 간의 관계는 진폭이 서로 동일하고 위상이 180°차이나는 신호들이다.As a result, the transmission signal amplitude control unit 122 adjusts the amplitude of the train protection transmission signal S3 phase-converted by the transmission signal phase conversion unit 121 to be the same as the amplitude of the first unnecessary signal S2. A signal S4 for erasing the first unnecessary signal is generated. Accordingly, the relationship between the first spurious signal S2 and the first spurious signal erasing signal S4 is signals having the same amplitude and a 180° phase difference.

송신 신호 제거용 합성부(123)는 제1 불요 신호(S2)와 제1 불요 신호 소거용 신호(S4)를 합성하여 서로 상쇄시킨다.The transmission signal removal synthesizer 123 synthesizes the first unnecessary signal S2 and the first unnecessary signal cancellation signal S4 to cancel each other.

이와 같이, 제1 불요 신호(S2)를 열차방호 송신 신호 제어부(120)에서는 원 신호인 열차방호 송신 신호(S1)를 이용하여 상쇄시킴으로써, 기존의 반이중방식의 듀플렉스의 단점인 스위칭 동작의 지연 및 오류 발생 등의 문제를 해소하면서도 써큘레이터(110)로 인한 아이솔레이션 문제, 즉 아이솔레이션이 제대로 이뤄지지 않아 제1 불요 신호(S2)가 수신 포트(P2)를 통해 수신단(150) 측으로 넘어가게 되는 문제를 동시에 해결할 수 있게 된다.In this way, by offsetting the first unnecessary signal (S2) using the original signal, the train protection transmission signal (S1), in the train protection transmission signal control unit 120, the delay of the switching operation, which is a disadvantage of the existing half-duplex duplex, and While solving problems such as error occurrence, the isolation problem caused by the circulator 110, that is, the problem that the first unnecessary signal S2 is passed through the receiving port P2 to the receiving terminal 150 side because the isolation is not performed properly be able to solve

이는 송신 포트(P1)에 대하여도 유사하게 적용될 수 있다. 즉, 열차방호 수신 신호 제어부(130)은, 송수신 안테나(ATN)로부터의 열차방호 수신 신호 중 써큘레이터(110)를 통해 수신 포트(P2)를 통해 수신단(150) 측으로 출력되지 않고 써큘레이터(110)를 경유하여 송신 포트(P1)로 넘어가는 제2 불요 신호를 소거하기 위한 것이다. 제2 불요 신호는 도 3에서 적색(적색 신호(S12) 및 적색 화살표)으로 표현되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 불요 신호(S12)를 소거하기 위해 열차방호 수신 신호의 위상을 변환하고 진폭을 조절하여 제2 불요 신호 소거용 신호(S14)를 생성한 후, 제2 불요 신호(S12)와 제2 불요 신호 소거용 신호(S14)를 합성하여 제2 불요 신호(S12)를 상쇄시킨다. 열차방호 수신 신호(S11)로부터 제2 불요 신호 소거용 신호(S14)를 생성하는 과정에서의 신호 흐름은 도 3에서 초록색으로 표시되어 있다.This may be similarly applied to the transmission port P1. That is, the train protection reception signal control unit 130 is not output to the receiving end 150 side through the reception port P2 through the circulator 110 among the train protection reception signals from the transmission/reception antenna (ATN), but the circulator 110 ) to cancel the second unnecessary signal passed to the transmission port (P1) via the. The second unwanted signal is represented by red (red signal S12 and red arrow) in FIG. 3 . As shown in FIG. 3 , in order to cancel the second unnecessary signal S12, the phase of the received train protection signal is changed and the amplitude is adjusted to generate the second unnecessary signal erasing signal S14, and then, the second unnecessary signal S14 is generated. The second unnecessary signal S12 is canceled by synthesizing the signal S12 and the second unnecessary signal erasing signal S14. A signal flow in the process of generating the second unnecessary signal erasing signal S14 from the train protection reception signal S11 is indicated in green in FIG. 3 .

도 3을 참조하여 열차방호 수신 신호 제어부(130)의 구체적인 구성 및 동작에 관하여 예를 들어 설명하면 이하와 같다.With reference to FIG. 3, a detailed configuration and operation of the train protection reception signal control unit 130 will be described as an example.

열차방호 수신 신호 제어부(130)는, 수신 신호 위상 변환부(131), 수신 신호 진폭 제어부(132), 및 수신 신호 제거용 합성부(133)를 포함한다.The train protection reception signal control unit 130 includes a reception signal phase conversion unit 131 , a reception signal amplitude control unit 132 , and a synthesis unit 133 for removing the reception signal.

수신 신호 위상 변환부(121)는, 수신 포트(P2; 도 1)의 중간에서 열차방호 수신 신호(S11)를 추출하여 열차방호 수신 신호(S11)의 위상을 180°변환한다. 청색으로 표현되어 있는 수신 포트(P1)에서의 열차방호 수신 신호(S11)는 송수신 안테나(ANT)를 통해 수신 포트(P11)를 경유하여 수신단(150) 측까지 전달되게 된다. 이러한 열차방호 수신 신호(S11)는 앞서 언급한 바와 같이 써큘레이터(110)를 거쳐 송신 포트(P1; 도 1) 측으로 넘어가서 열차방호 송신 신호와 중첩되게 되는데, 적색으로 표시된 신호(S12)가 이러한 신호이며, 이하에서는 S12를 제2 불요 신호로 지칭한다.The received signal phase conversion unit 121 converts the phase of the train protection received signal (S11) by 180° by extracting the train protection reception signal (S11) from the middle of the reception port (P2; FIG. 1). The train protection reception signal S11 at the reception port P1 expressed in blue is transmitted to the reception terminal 150 side via the reception port P11 through the transmission/reception antenna ANT. This train protection reception signal (S11) passes through the circulator 110 to the transmission port (P1; FIG. 1) side and overlaps with the train protection transmission signal as mentioned above, and the signal S12 displayed in red is signal, and S12 will be referred to as a second unnecessary signal hereinafter.

수신 신호 진폭 제어부(132)는, 수신 신호 위상 변환부(131)에 의해 위상 변환된 열차방호 수신 신호(S13)에 대하여 그 진폭을 제2 불요 신호(S12)의 진폭과 동일하게 조절한 결과, 제2 불요 신호 소거용 신호(S14)를 생성한다. 따라서, 제2 불요 신호(S12)와 제1 불요 신호 소거용 신호(S14) 간의 관계는 진폭이 서로 동일하고 위상이 180°차이나는 신호들이다.As a result of adjusting the amplitude of the received signal amplitude control unit 132 to be equal to the amplitude of the second unnecessary signal S12 with respect to the train protection received signal S13 phase-converted by the received signal phase conversion unit 131, A second unnecessary signal erasing signal S14 is generated. Accordingly, the relationship between the second spurious signal S12 and the first spurious signal erasing signal S14 is signals having the same amplitude and a 180° phase difference.

수신 신호 제거용 합성부(133)는 제2 불요 신호(S12)와 제2 불요 신호 소거용 신호(S14)를 합성하여 서로 상쇄시킨다.The received signal removal synthesizer 133 synthesizes the second unnecessary signal S12 and the second unnecessary signal cancellation signal S14 to cancel each other.

이와 같이, 제2 불요 신호(S12)를 열차방호 수신 신호 제어부(130)에서는 원 신호인 열차방호 수신 신호(S11)를 이용하여 상쇄시킴으로써, 기존의 반이중방식의 듀플렉스의 단점인 스위칭 동작의 지연 및 오류 발생 등의 문제를 해소하면서도 써큘레이터(110)로 인한 아이솔레이션 문제, 즉 아이솔레이션이 제대로 이뤄지지 않아 제2 불요 신호(S12)가 송신 포트(P1)를 통해 송신단(140) 측으로 넘어가게 되는 문제를 동시에 해결할 수 있게 된다.In this way, by canceling the second unnecessary signal (S12) by using the original signal, the train protection reception signal (S11) in the train protection reception signal control unit 130, the switching operation delay and While solving problems such as error occurrence, the isolation problem caused by the circulator 110, that is, the problem that the second unnecessary signal S12 is passed to the transmitting end 140 through the transmitting port P1 because the isolation is not performed properly at the same time be able to solve

도면으로 표현되지는 않았으나, 송신 신호 진폭 제어부(122)와 수신 신호 진폭 제어부(132) 각각에서의 진폭을 조절하는 과정에서 각각 제1 불요 신호(S2)와 제2 불요 신호(S12)의 진폭을 검출하기 위해, 수신 포트(P2; 도 1)와 송신 포트(P1)에서, 예컨대, 커플러를 통해 제1 불요 신호(S2) 및 제2 불요 신호(S12)를 추출하여 이들로부터 각각 제1 불요 신호(S2)의 진폭 및 제2 불요 신호(S12)의 진폭을 검출해 낼 수 있으나, 이러한 방식으로 한정되는 것은 아니다.Although not shown in the drawings, in the process of adjusting the amplitudes of the transmission signal amplitude control unit 122 and the reception signal amplitude control unit 132, respectively, the amplitudes of the first spurious signal S2 and the second spurious signal S12 are measured. In order to detect, the first spurious signal S2 and the second spurious signal S12 are extracted from the receiving port P2 (FIG. 1) and the transmitting port P1, for example, through a coupler, respectively, from the first spurious signal The amplitude of S2 and the amplitude of the second unwanted signal S12 may be detected, but the present invention is not limited thereto.

이상과 같이, 본 발명은 열차방호 송수신 신호의 위상과 진폭 제어를 통한 열차방호 중계기용 전이중 통신 시스템을 제공함으로써, 송신 신호와 수신 신호를 분리하여 입력되는 신호의 세기와 상관없이 동작가능하며, 실시간으로 송신 신호와 수신 신호를 중계함으로써 매우 높은 안정성과 정확환 송수신 분리도를 제공할 수 있다.As described above, the present invention provides a full-duplex communication system for a train protection repeater by controlling the phase and amplitude of a train protection transmission/reception signal, so that the transmission signal and the reception signal are separated and can be operated regardless of the strength of the input signal, real-time It can provide very high stability and accurate transmission/reception separation by relaying the transmission signal and the reception signal.

100 : 본 발명의 열차방호 중계기용 전이중 통신 시스템
110 : 써큘레이터
120 : 열차방호 송신 신호 제어부
130 : 열차방호 수신 신호 제어부100: full-duplex communication system for a train protection repeater of the present invention
110: circulator
120: train protection transmission signal control unit
130: train protection reception signal control unit

Claims (3)

열차방호 송수신 신호의 위상과 진폭 제어를 통한 열차방호 중계기용 전이중(full-duplex) 통신 시스템으로서,
송수신 안테나(ANT)에 연결되고, 송신단(140)으로부터의 열차방호 송신 신호를 송신 포트(P1)를 통해 수신하여 상기 송수신 안테나 측으로 출력하고, 상기 송수신 안테나로부터의 열차방호 수신 신호를 수신 포트(P2)를 통해 수신단(150)으로 출력하는, 써큘레이터(110);
상기 송신단으로부터의 상기 열차방호 송신 신호 중 상기 써큘레이터를 통해 상기 송수신 안테나 측으로 출력되지 않고 상기 써큘레이터를 경유하여 상기 수신 포트를 통해 출력되는 제1 불요 신호를 소거하기 위해, 상기 열차방호 송신 신호의 위상을 변환하고 진폭을 조절하여 제1 불요 신호 소거용 신호를 생성하고, 상기 제1 불요 신호와 상기 제1 불요 신호 소거용 신호를 합성하여 상기 제1 불요 신호를 제거하기 위한, 열차방호 송신 신호 제어부(120); 및
상기 송수신 안테나로부터의 상기 열차방호 수신 신호 중 상기 써큘레이터를 통해 상기 수신단 측으로 출력되지 않고 상기 써큘레이터를 경유하여 상기 송신 포트를 통해 출력되는 제2 불요 신호를 소거하기 위해, 상기 열차방호 수신 신호의 위상을 변환하고 진폭을 조절하여 제2 불요 신호 소거용 신호를 생성하고, 상기 제2 불요 신호와 상기 제2 불요 신호 소거용 신호를 합성하여 상기 제2 불요 신호를 제거하기 위한, 열차방호 수신 신호 제어부(130);를 포함하는 것을 특징으로 하는, 열차방호 중계기용 전이중 통신 시스템.
As a full-duplex communication system for train protection repeaters through phase and amplitude control of train protection transmission/reception signals,
It is connected to the transmit/receive antenna (ANT), receives the train protection transmission signal from the transmitting end 140 through the transmission port (P1), outputs it to the transmission/reception antenna side, and receives the train protection reception signal from the transmission/reception antenna at the receiving port (P2) ) output to the receiving terminal 150 through, the circulator 110;
In order to cancel the first unnecessary signal output through the reception port via the circulator without being output to the transmission/reception antenna side through the circulator among the train protection transmission signal from the transmitting end, A train protection transmission signal for generating a signal for erasing a first spurious signal by converting the phase and adjusting the amplitude, and removing the first spurious signal by synthesizing the first spurious signal and the first spurious signal erasing signal control unit 120; and
In order to cancel the second unnecessary signal output through the transmission port via the circulator without being output to the receiving end side through the circulator among the train protection reception signal from the transmission/reception antenna, A train protection reception signal for generating a signal for erasing a second unnecessary signal by converting the phase and adjusting the amplitude, and removing the second unnecessary signal by synthesizing the second unnecessary signal and the second unnecessary signal erasing signal Control unit 130; comprising, a train protection repeater full-duplex communication system.
 청구항 1에 있어서,
상기 열차방호 송신 신호 제어부(120)는,
상기 송신 포트에서 상기 열차방호 송신 신호를 추출하여 상기 열차방호 송신 신호의 위상을 180°로 변환하기 위한 송신 신호 위상 변환부(121)와,
상기 송신 신호 위상 변환부에 의해 위상 변환된 열차방호 송신 신호의 진폭을 상기 제1 불요 신호의 진폭과 동일하게 조절하여 상기 제1 불요 신호 소거용 신호를 생성하기 위한 송신 신호 진폭 제어부(122)와,
상기 제1 불요 신호와 상기 제1 불요 신호 소거용 신호를 합성하기 위한 송신 신호 제거용 합성부(123)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 열차방호 중계기용 전이중 통신 시스템.
The method according to claim 1,
The train protection transmission signal control unit 120,
a transmission signal phase conversion unit 121 for extracting the train protection transmission signal from the transmission port and converting the phase of the train protection transmission signal to 180°;
A transmission signal amplitude control unit 122 for generating a signal for erasing the first unwanted signal by adjusting the amplitude of the train protection transmission signal phase-converted by the transmission signal phase converting unit to be the same as the amplitude of the first unwanted signal; ,
and a transmission signal removal synthesizing unit (123) for synthesizing the first unwanted signal and the first unnecessary signal cancellation signal.
 청구항 2에 있어서,
상기 열차방호 수신 신호 제어부(130)는,
상기 수신 포트에서 상기 열차방호 수신 신호를 추출하여 상기 열차방호 수신 신호의 위상을 180°로 변환하기 위한 수신 신호 위상 변환부(131)와,
상기 수신 신호 위상 변환부에 의해 위상 변환된 열차방호 수신 신호의 진폭을 상기 제2 불요 신호의 진폭과 동일하게 조절하여 상기 제2 불요 신호 소거용 신호를 생성하기 위한 수신 신호 진폭 제어부(132)와,
상기 제2 불요 신호와 상기 제2 불요 신호 소거용 신호를 합성하기 위한 수신 신호 제거용 합성부(133)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 열차방호 중계기용 전이중 통신 시스템.
3. The method according to claim 2,
The train protection reception signal control unit 130,
a received signal phase conversion unit 131 for extracting the train protection reception signal from the reception port and converting the phase of the train protection reception signal to 180°;
A received signal amplitude control unit 132 for generating a signal for erasing the second unnecessary signal by adjusting the amplitude of the train protection received signal phase-converted by the received signal phase conversion unit to be the same as the amplitude of the second unnecessary signal; ,
and a received signal removal synthesizing unit (133) for synthesizing the second unwanted signal and the second unnecessary signal cancellation signal.
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