Синтез устройства помехоустойчивого приема сигналов тональных рельсовых цепей на фоне аддитивной пятикомпонентной помехи

Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Vol. 3 No. 9(111) (2021): Information and controlling system; 94-102
Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 3 № 9(111) (2021): Информационно-управляющие системы; 94-102
Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 3 № 9(111) (2021): Інформаційно-керуючі системи; 94-102
ISSN: 1729-3774
1729-4061
Popis: An optimal receiving device for information signals of tonal rail circuits has been synthesized. The signals are observed against the background of an additive five-component interference. The first component of the interference is broadband Gaussian noise. The other four components of the interference are structurally determined: single impulse interference, interference from an adjacent tonal rail circuit, and multiharmonic interference from alternating traction current combined with the power line and from the locomotive traction converter. The presence of a complex of interference leads to errors in decision-making regarding the regulation of train traffic. This puts the participants in this movement before the danger of threatening emergencies. Therefore, it is necessary to develop and study means of noise-immune reception of information signals and the formation of dispatch decisions. The decision on the presence or absence of a signal is made by comparing two values of the mean square of the approximation error. This error is understood as the difference between the input voltage of the receiver and the sum of the signal with structurally determined interference. The first value of the error is calculated assuming the presence of a signal in a mixture with structurally determined noise. The second error value is calculated on the assumption that there is no signal in this mixture. The noise component is assumed to be present in both cases. The solution corresponds to a channel with a lower mean squared error. The block diagram of the device is presented. Analytically, it has been shown that the average value of the error in recognizing situations of presence or absence of a signal is two orders of magnitude less than the admissible value according to regulatory requirements. High noise immunity of the developed device will improve the safety of train traffic
Синтезировано оптимальное приемное устройство информационных сигналов тональных рельсовых цепей. Сигналы наблюдаются на фоне аддитивной пятикомпонентной помехи. Первая компонента помехи – широкополосный гауссовский шум. Остальные четыре компоненты помехи – структурно детерминированные: одиночная импульсная помеха, помеха от соседней тональной рельсовой цепи и мультигармонические помехи от переменного тягового тока совокупно с линией электропередач и от тягового преобразователя локомотива. Наличие комплекса помех ведет к ошибкам в принятии решений относительно регулирования движения поездов. Это ставит участников данного движения перед опасностью возникновения угрожающих чрезвычайных ситуаций. Поэтому необходимы разработка и исследование средств помехоустойчивого приема информационных сигналов и формирования диспетчерских решений. Решение о наличии или отсутствии сигнала принимается путем сравнения двух величин среднего квадрата ошибки аппроксимации. Под данной ошибкой понимается разность между входным напряжением приёмника и суммой сигнала со структурно детерминированными помехами. Первая величина ошибки вычисляется в предположении о наличии сигнала в смеси со структурно детерминированными помехами. Вторая величина ошибки вычисляется в предположении об отсутствии сигнала в этой смеси. Шумовая компонента полагается присутствующей в обоих случаях. Решение соответствует каналу с меньшей величиной среднего квадрата ошибки. Представлена блок-схема устройства. Аналитическим путем показано, что средняя величина ошибки распознавания ситуаций наличия или отсутствия сигнала на два порядка меньше, чем допустимая по нормативным требованиям. Высокая помехоустойчивость разработанного устройства позволит повысить безопасность движения поездов.
Синтезовано оптимальний приймальний пристрій інформаційних сигналів тональних рейкових кіл. Сигнали спостерігаються на тлі адитивної п’ятикомпонентної завади. Перша компонента завади – широкосмуговий гаусівський шум. Інші чотири компоненти завади – структурно детерміновані: одиночна імпульсна завада, завада від сусіднього тонального рейкового кола й мультигармонійні завади від змінного тягового струму сукупно з лінією електропередач і від тягового перетворювача локомотива. Наявність комплексу завад призводить до помилок в прийнятті рішень щодо регулювання руху поїздів. Це наражає учасників даного руху на небезпеку загрозливих надзвичайних ситуацій. Тому необхідні розробка та дослідження засобів завадостійкого приймання інформаційних сигналів та формування диспетчерських рішень. Рішення про наявність або відсутність сигналу приймається шляхом порівняння двох величин середнього квадрата помилки апроксимації. Під даною помилкою розуміється різниця між вхідною напругою приймача й сумою сигналу зі структурно детермінованими завадами. Перша величина помилки обчислюється в припущенні про наявність сигналу в суміші зі структурно детермінованими завадами. Друга величина помилки обчислюється в припущенні про відсутність сигналу в цій суміші. Шумова компонента вважається присутньою в обох випадках. Рішення відповідає каналу з меншою величиною середнього квадрата помилки. Подана блок-схема пристрою. Аналітичним шляхом показано, що середня величина помилки розпізнавання ситуацій наявності або відсутності сигналу на два порядки менша, аніж припустима за нормативними вимогами. Висока завадостійкість розробленого пристрою дозволить підвищити безпеку руху поїздів.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: