Разработка помехоустойчивых методов передачи информации в системах железнодорожной автоматики и телемеханики

• Автор: Волынская, Анна Владимировна
• Шифр специальности: 05.22.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 154 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. Направления исследований по разработке современных

систем ЖАТ

1.1. Состояние и направления развития систем ЖАТ

1.2. Современные и перспективные системы обеспечения

безопасности движения поездов

1.3. Применение радиоканалов в современных системах ЖАТ

1.4. Методы повышения верности передачи информации по

каналам ЖАТ

1.5. Постановка цели и задач исследований

2. Исследование алгоритмов повышения помехозащищенности
каналов передачи информации в системах ЖАТ
2.1. Теоретические предпосылки повышения
помехозащищнности каналов передачи информации систем ЖАТ
2.2. Исследование возможности практической реализации канала
передачи информации с шумоподобными сигналами
2.3. Исследование помехоустойчивости линейного модема
Выводы
3. Разработка научных основ моделирования линейного модема
3.1. Расчет шумоподобного несущего колебания,
адаптированного к помехам
3.2. Моделирование процесса адаптации сигналапереносчика
к помехам
3.3. Алгоритм расчета и примеры моделирования
адаптированного к помехам шумоподобного несущего колебания
3.4. Моделирование взаимных преобразований дискретных
сигналов в цифровых каналах СЖАТ
Выводы
4. Исследование алгоритма повышения помехоустойчивости
путем накопления полезного сигнала
4.1. Разработка схемы линейного модема, реализующего накопление полезного сигнала
4.2. Разработка алгоритма моделирования режима накопления сигнала
4.3. Оценка эффективности весового накопления сигнала
4.4. Результаты моделирования весового накопления для различных распределений уровня помех .
Выводы
5. Практические приложения исследований для
железнодорожного транспорта
5.1. Помехозащищенная система пакетной передачи сообщений
5.2. Формирование канальных сигналов на выходе линейнопараметрического модулятора
5.3. Способ и устройство для повышения точности восстановления в системах, использующих накопление сигналов
5.4. Бортовая сеть связи подвижного состава
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Система обеспечивала адекватное отображение показаний путевых (проходных) светофоров на светофоре, расположенном в кабине машиниста локомотива. Система стала «глазами» машиниста, особенно при неблагополучных метеорологических условиях, способствовала безопасности движения поездов по участкам, выполнению графика движения и пропускной способности железнодорожных участков. Каналом связи между оборудованием путевых светофоров и локомотивной аппаратурой являются рельсовые цепи, по которым передавалась информация о показаниях путевых светофоров в виде незащищенного кодового сигнала, состоящего из двух-трех импульсов постоянного или переменного тока (в зависимости от вида электрической тяги). АЛСН успешно выполняли свои функции на не электрифицированных железнодорожных участках, а вот на участках с электрической тягой в работе устройств автоматической локомотивной сигнализации (АЛС) стали проявляться сбои, обусловленные искажениями кодового сигнала помехами, создаваемыми гармониками тягового тока, протекающего по рельсам, помехами, создаваемыми сигналами устройств, использующих рельсовые цепи, поме-ховыми сигналами в локомотивных катушках при намагничивании рельсов тяговыми токами и др. На скоростных грузонапряженных участках сбои в работе системы АЛС оказывались настолько частыми, что использование АЛСН становилось бессмысленным. Это заставило перейти к отыскиванию мер по>повышению помехоустойчивости систем АЛС. Так появилась система АЛСЧ, в которой кодовый сигнал был представлен комбинацией из двух (из пяти) синусоидальных сигналов. В системе АЛСТ, применяемой на рельсовых цепях без изолированных стыков, кодовые сигналы были представлены амплитудно-модулированными сигналами с несущими частотами 5 и 5 Гц и частотами модуляции 8 и Гц. Однако и эти нововведения не позволили решить задачу повышения помехоустойчивости систем АЛС для применения их на грузонапряженных участках с высокоскоростным движением. Тогда стало создаваться мнение о нецелесообразности построения АЛС с использованием рельсовых цепей, и высказано предложение перейти к системам интервального регулирования поездов (ИРДП) с использованием счетчиков осей подвижного состава. Между тем в середине гг специалистами МИИТ и ВНИИАС МПС совместно с рядом других организаций была разработана новая система АЛС, использующая передачу информации по рельсовому каналу. Гц. Использование в АЛС-ЕН относительной фазовой модуляции и помехозащищенного кода позволило достичь высокой помехоустойчивости системы, уменьшить мощность передающих устройств, значительно повысить информативность (кроме передачи показаний путевых светофоров, передавать информацию о числе свободных впереди поезда блок-участков (до шести), о значениях скорости проследования очередного светофора ( градаций от 0 до 0 км/ч), о длине впереди лежащего блок-участка (он больше или меньше тормозного пути поезда), о движении поезда по перегону, главному или боковому станционному пути и др. Система АЛС-ЕН реализована на ИМС малой и средней интеграции, благодаря чему была достигнута малогабаритность аппаратуры, небольшое потребление энергии и высокая надежность. Результаты эксплуатационных испытаний АЛС-ЕН на высокоскоростных грузонапряженных участках позволили рекомендовать ее к внедрению. Достаточно высокая помехоустойчивость системы АЛС-ЕН достигнута на основе теории модуляции и кодирования. В -х годах после окончания экономического спада в России началось развитие железнодорожного транспорта, которое непосредственно коснулось и систем СЖАТ. Разрабатывались новые системы безопасности движения, управления движением поездов и перевозочными процессами. Ускоренное внедрение новых систем на сети дорог обеспечивалось за счет использования производственной базы предприятий военно-промышленного комплекса, которые обладали высокой технологической культурой и имели определенную базу знаний в области электроники и микроэлектроники [2,3]. Современные тенденции развития и совершенствования организации управления процессами перевозок характеризуются комплексным подходом, объединяющим исследования в области информатизации, автоматики и связи [4].