Henryk K A R B O W IA K Katarzyna B E R G I EL Stanisław K U B IK Sławomir B A R A Ń S K I
KODOWANY O BW Ó D TO RO W Y DLA LINII PKP
Streszczenie.
W referacie p rzed staw io n o z ało ż en ia o g ó ln e o raz d o b ó r p a ra m e tró w sy g n ału d la k o d o w an eg o o b w o d u k o n tro li zajętości to ru d la linii PK P . O b w ó d te n na n ie k tó ry c h lin iach m o ż e sp ełn iać rolę o b w o d u tran sm isji in fo rm ac ji do p o ja z d u dla p o trzeb sy s te m u A T P . P rzed staw io n o stan zaaw an so w an ia prac nad m o d elam i n ad ajn ik a i o d b io rn ik a ob w o d u .THE CO DED TR A C K CIRCUIT FOR PKP LINES
Summary.
T he p a p e r p resen ts the m ain assu m p tio n s an d th e sig n al p a ra m e te rs for co d ed c irc u it c o n tro llin g track o ccu p an cy fo r P K P lin es.T h is circu it, fo r so m e ch o sen lines, ca n serv e as a circu it tra n sm ittin g in fo rm atio n to the tractio n v e h ic le fo r th e A T P system . T h e p re se n t state o f ad v an cem en t in th e w ork on the tra n sm itte r an d receiv er m o d els has b een p resen ted .1. W STĘP
Celem n in ie js z e g o re fe ra tu je s t p rzed staw ien ie k oncepcji k o d o w an eg o o b w o d u to ro w eg o zaprojektow anego p rz e z p ra c o w n ik ó w P o litech n ik i Ł ó d zk iej. P rzez k o d o w an y o b w ó d to ro w y rozumie się u rz ą d z e n ie słu żące d o stw ierd zan ia zajęto ści to ru , zło ż o n e z n a d ajn ik a generującego sy g n a ł, szy n o w eg o o b w o d u tran sm isy jn eg o i o d b io rn ik a w y stero w u jąceg o przekaźnik to ro w y . S y g n ał tran sm ito w an y je s t m o d u lo w an y cy fro w o i za w ie ra sp ecjaln y ciąg binarny (k o d o b w o d u ) id en ty fik u jący dany obw ód.
K o d o w an y o b w ó d to ro w y p o w in ien b y ć o d p o rn y na zak łó c e n ia p o ch o d z ą c e o d p rąd u trakcyjnego i na p rz e n ik a n ie sy g n ałó w sąsied n ich o b w o d ó w , a w razie p o trzeb y p o w in ie n um ożliw iać c ią g łą tra n sm isję in fo rm ac ji do p o jazd u szynam i. W referacie p rz e d sta w io n y zostanie d o b ó r p a ra m e tró w sy g n ałó w o raz struktury n a d a jn ik ó w i o d b io rn ik ó w , w spółpracujących z d o w o ln y m u k ład em separacji p o m ięd zy są sied n im i o b w o d am i.
P rzed staw io n y k o d o w an y o b w ó d to ro w y zo stał z a p ro jek to w an y d la linii szy b k ie g o ruchu.
Planuje się z a sto so w a n ie n a ty c h lin iach no w eg o tab o ru , p rz y sto so w a n e g o do d u ży ch
104 H. K arb o w iak , K. B ergiel i inni
p ręd k o ści, a w ięc lo k o m o ty w o m ocy rzęd u 6M W z p rzek ształtn ik am i energoelektronicznyrai o ra z w a g o n ó w ze staty czn y m i p rzetw o rn icam i napięciow ym i. E k sp lo atacja taboru nowej g en eracji sp o w o d u je w z ro st o b ciąż eń podstacji o raz zm ianę w idm a p rąd u trak cy jn eg o . Obwód to ro w y m u si b y ć o d p o rn y na now y ch arak ter zakłóceń w y stęp u jący ch n a lin iach szybkiego ruchu. L in ie te p o w in n y by ć w y p o sażo n e w now oczesny system A T P , gwarantujący b e z p ie c z n ą ja z d ę po ciąg ó w . N ależy się spodziew ać, że w y b ran e linie PK P zostaną w y p o sa ż o n e w tak i system . W p rzy p ad k u w y k o rzy stan ia w sy stem ie A T P tran sm isji ciągłej szynam i ce lo w e je s t p o w iązan ie funkcji k o n tro ln y ch z tran sm isy jn y m i w je d n y m przyto- ro w y m u rz ąd zen iu n ad aw czy m . A w ięc p ro jek to w an y kodow any o bw ód to ro w y powinien u w zg lęd n ia ć m o ż liw o ść p rzek azy w an ia inform acji sygnałem tran sm ito w an y m szynam i, a p rz e z n a c z o n y c h d la urząd zeń p o jazd o w y ch A TP.
Z a ło ż e n ia o g ó ln e d la k o d o w an eg o o b w o d u to ro w eg o są następujące:
1. W sy g n a le g en ero w an y m w nadajniku p o w in ien być zaw arty ciąg binarny c h a ra k te ry sty c z n y d la dan eg o obw o d u , zn aczn ie ró żniący się od c ią g ó w sąsied n ich obwo
dów .
2. D o b ó r p a ra m e tró w sy g n ału p o w in ien być d o konany po d kątem z m in im alizo w an ia wpływu z a k łó c e ń o d h arm o n ic z n y c h p rąd u p łynącego szynam i na pracę obw odu.
3. P rz y ję ta z a sa d a p racy o b w o d u je s t n iezależn a od układ u separacji. O bw ód m oże zawierać tra d y c y jn e z łąc za izo lo w an e , ja k i układy separacji elektrycznej.
4. N a n ie k tó ry c h lin iach o bw ód to ro w y pow inien być przy sto so w an y do tran sm isji informacji szy n am i d la p o trzeb sy stem u A T P , co ozn acza zasto so w an ie je d n e g o w sp ó ln eg o nadajnika g e n e ru ją c e g o sy g n ał d la k o n tro li zajęto ści i tran sm isji inform acji do pojazdu.
2. S P O S O B Y U O D P O R N IE N IA O B W O D Ó W T O R O W Y C H N A ZAKŁÓCENIA P O C H O D Z Ą C E O D H A R M O N IC Z N Y C H P R Ą D U T R A K C Y JN E G O
P o z io m h a rm o n ic z n y c h w y stęp u jący ch w prąd zie trakcyjnym je s t do p ew n eg o stopnia o g ra n ic z o n y p rz e z układ y filtru jące stosow ane w po d stacjach i po jazd ach trak cy jn y ch . Nie
m niej p ły n ące szynam i h arm o n iczn e m o g ą sp o w o d o w ać w y stero w an ie o d b io rn ik a obwodu to ro w e g o przy je g o zaję to ści. A by p rzeciw d ziałać takim sytuacjom , należy p rzy jąć odpo
w ie d n ią p o sta ć tra n sm ito w a n e g o sy g n ału i d o sto so w an e do niej, k ilk u sto p n io w e kryterium d z ia ła n ia o d b io rn ik a.
S p o so b y u o d p o rn ia n ia o b w o d u to ro w eg o na z ak łó c en ia są następujące.
1. P rzy jęcie m in im aln eg o p o zio m u sygnału w y stero w u jąceg o o d b io rn ik , z założoną k ro tn o ś c ią p rzew y ższająceg o sp o d ziew an y poziom sy g n ału zak łó cająceg o . Poziom z a k łó c e ń na w e jśc iu o d b io rn ik a m o żn a o g ran iczy ć p rzez takie p rzy łączen ie od b io rn ik a do szy n , ab y sy g n a ł zak łó c ający w y n ik ał ty lk o z asym etrii ro zp ły w u p rąd ó w w szynach w p u n k c ie przy łączen ia.
2. W y b ó r o d p o w ie d n io d u ży ch , d o sto so w an y ch do tłu m ien n o ści o b w o d u szynowego, w arto ści c z ę sto tliw o śc i nośn y ch . A m p litu d y harm o n iczn y ch w y stęp u jący ch w prądzie p ły n ą c y m sz y n a m i, n ieza leżn ie od źró d ła ich p o ch o d zen ia, m a le ją ze wzrostem c z ę sto tliw o śc i. Z a te m o b w o d y to ro w e z w y ż sz ą c z ęsto tliw o ścią sy g n ału s ą w naturalny sp o só b b ard ziej o d p o rn e n a zakłócenia.
3. Z a sto s o w a n ie o d p o rn eg o n a o d d ziały w a n ie zakłóceń sp o so b u cyfrow ej m o d u lacji sygnału.
W a ru n e k ten s p e łn ia ją m o d u lacje często tliw o ści - F S K i fazy - PSK .
4. P rz y ję c ie d la k ażd eg o o b w o d u in d y w id u aln eg o ciągu b in arn eg o , k tó reg o stru k tu ra zawarta je s t w p am ięci o d b io rn ik a.
5. U zupełnienie p rz e sy ła n e g o ciągu bin arn eg o o d p o w ied n io d o b ran y m c ią g ie m k o n tro ln y m według re g u ł p rzy jęteg o ko d u detek cy jn eg o . U m o żliw ia to sp raw d zen ie w o d b io rn ik u popraw ności o d e b ra n e g o ciąg u binarnego i o d rzu cen ie teleg ram ó w zaw ie ra ją c y c h błęd n e bity.
3. DOBÓR P A R A M E T R Ó W S Y G N A Ł U W K O D O W A N Y M O B W O D Z IE T O R O W Y M
O pracow ując k o d o w an y o b w ó d torow y należy przede w szy stk im o k re ślić sy g n ał g e n e rowany w n a d a jn ik u i k o n tro lo w an y w o d b io rn ik u , a w szczeg ó ln o ści: rodzaj sy g n ału , je g o częstotliwość n o śn ą, c zęsto tliw o ść m o d u lu ją c ą oraz strukturę ciąg u k o d ow ego.
Spośród d w ó c h m o ż liw y c h do w y k o rzy stan ia ro d zajó w cyfrow ej m o d u lacji sy g n a łu FSK i PSK k lu czo w an ie fazy P S K p rzew aża nad k lu czo w an iem często tliw o ści F S K ze w z g lę d u na korzystniejszy (w ię k sz y ) sto su n ek w arto ści często tliw o ści m o d u lu jącej do n o śn ej, ja k i m o żn a przyjąć w ro z w ią z a n ia c h tech n iczn y ch m od em ó w . S p ro w ad za się to do m o żliw o ści zastosowania w y ż sz y c h szy b k o ści m odulacji przy zało żo n y ch w arto śc ia c h często tliw o ści nośnych.
Dla k o d o w a n e g o o b w o d u to ro w eg o p rzew id zian o pięć w artości c zęsto tliw o ści nośnej dla zróżnicowania sy g n a łó w w sąsiad u jąc y ch ze s o b ą obw o d ach torow ych. W arto ści te sp e łn ia ją trzy n astęp u jące w aru n k i.
1. Ze w zg lęd u na tłu m ie n n o ść obw o d u szy n o w eg o nie p rzek raczają c zęsto tliw o ści 3kH z.
2. W ybrane c z ę sto tliw o śc i n o śn e z n a jd u ją się w p o b liżu śro d k a p a sm a p o m ięd zy p rążk am i k • 30 0 H z, z a w a rty m i w p rąd zie trakcyjnym .
3. Ze w z g lę d u n a k o n ie c z n o ść zaw arcia w czasie trw an ia p o jed y n cz eg o b itu całk o w itej liczby półokresów cz ę sto tliw o śc i nośnej s ą o n e o d p o w ied n io p o w ią z a n e z p rz y ję tą c z ę sto tliw ością m o d u lu jącą.
Przy d o b o rz e c z ę sto tliw o śc i m odulującej należy kierow ać się innym i w zg lęd am i w przypadku k o n tro li zajęto ści toru niż w p rzy p ad k u tran sm isji in fo rm ac ji d la potrzeb systemu A T P . W d ru g im - należy d ąży ć do m o żliw ie dużej szy b k o ści m o d u lacji, na ile pozwalają p a ra m e try o b w o d u sz y n o w eg o , tak aby w je d n o s tc e czasu p rzesłać ja k najw ięcej telegramów o zn aczn ej d łu g o ści. W p rzy p ad k u sygnału do k o n tro li zaję to ści te le g ra m y są znacznie k ró tsz e i nie m a p o trzeb y zb y t częsteg o ich pow tarzania. M n ie jsz a szy b k o ść modulacji w ią ż e się z w ęższy m p asm e m często tliw o ści zajm o w a n y m p rz e z sy g n ał P S K , co umożliwia je g o u sy tu o w a n ie m ięd zy d w o m a k o lejn y m i p rążk am i k • 3 0 0 H z i co za ty m idzie - lepsze u o d p o rn ie n ie sy g n a łu na zakłócenia. A n alizu jąc w idm o sy g n ału k lu c z o w a n e g o fazow o PSK przy d e w ia c ji fazy rów nej n/2 i zm ian ie fazy w ystępującej po k ażd y m bicie, m o ż n a stwierdzić, że n ie za w ie ra o no p rążk a o często tliw o ści nośnej f„, a sp o śró d p rą ż k ó w f„ ± k fm (gdzie fm - c z ę sto tliw o ść m o d u la c ji) w y stę p u ją ty lk o n iep arzy ste. O g ran iczając p asm o sy g n ału FSK do sz e ro k o śc i 2 fm , a w ięc u w zg lęd n ia jąc ty lk o dw a prążki f„ ± f,„. p rz e sy ła się p o n ad 80% m ocy sy g n a łu zm o d u lo w an e g o .
S tru k tu ra c ią g ó w k o d o w y ch w y sy łan y ch p rzez nad ajn ik k o d o w an eg o o b w o d u to ro w eg o bez tran sm isji in fo rm a c ji do p o jazd u p o w in n a zaw ierać je d y n ie ciąg sy n ch ro n izacji o raz ciąg identyfikacji d a n e g o o b w o d u w raz z zab ezp ieczen iem k o d o w y m . Jak o ciąg sy n ch ro n izacji przyjęto 8 sy m b o li o stałej postaci: 01 1 1 1 1 1 0 . C iąg iden ty fik acji o b w o d u za w ie ra 10 sy m b o li binarnych, w k tó ry c h zaw sze na po zy cji 5 i 10 w y stęp u je 0. Z ap o b ieg a to p rzy p ad k o w em u pow staw aniu w e w n ą trz ciąg u id en ty fik acy jn eg o postaci ciągu sy n ch ro n izacji. Jako zabezpieczenie k o d o w e p rzy jęto liniow y cykliczny kod A b ram so n a (15, 10) z m in im a ln y m odstępem H a m m in g a d min - 4. O z n acza to u zu p ełn ien ie d ziesięciu p o zy cji in fo rm ac y jn y ch
106 11. K arbow iak, K. Bergiel i inni
tw o rz ą c y c h ciąg id en ty fik acji p ięcio m a bitam i ko n tro ln y m i. W ybór tego rodzaju kodu jest p o d y k to w a n y c h ę c ią u zy sk an ia najprostszej realizacji kodera.
R e a su m u ją c , stru k tu ra teleg ram u do kontroli zajętości m a n astęp u jącą postać:
0 1 1 1 1 1 1 0 X X X X 0 Y Y Y Y 0 K K K K K g dzie:
X ,Y - sy m b o le in fo rm acy jn e, m o g ące przy jm o w ać w artości 0 lub 1,
K - sy m b o le k o n tro ln e, k tó ry ch w artości 0 lub 1 o kreślane s ą zg o d n ie z zasadami p rz y ję te g o k o d u d la d ziesięcio p o zy cy jn eg o ciągu identyfikacji.
Z p rzy jętej p o sta c i c ią g u id en ty fik acji w y n ik a, że liczność ty ch c ią g ó w w y n o si 2 8 = 256, co z u p e łn ie w y sta rc z a do z ak o d o w an ia o b w o d ó w to ro w y ch naw et dla bardzo rozbudowanych u k ła d ó w to ro w y c h d u ży ch stacji.
Z a k ła d a się, że sło w a ko d o w e b ę d ą p rzesy łan e cyklicznie. P o w tarzan ie słó w kodowych o takiej sam ej p o staci p o z w a la efek ty w n ie zw ięk szy ć od stęp kodow y dzięki dwuetapowemu sch e m a to w i d e k o d o w an ia. W p ierw szy m etapie k u m u lo w an e je s t m = 3 lub m = 5 słów k o d o w y c h , z k tó ry c h tw o rzy się je d n o przez p o zy cy jn e g ło so w an ie w ięk szo ścio w e. To jedno sło w o je s t o ce n ia n e p o d w zg lęd em n ależenia do zbioru słó w kodow ych. Jeżeli je s t ono p o p raw n e, to p rzek a z y w a n e je s t do d rugiego etapu, w przeciw nym p rzy p ad k u je s t usuwane.
W d ru g im etap ie a k u m u lo w an e s ą d w a sło w a k odow e, uzyskane z etapu p ierw szeg o . Jeżeli są o n e id e n ty c z n e , to przek azu je się ich część in fo rm ac y jn ą na w yjście dekodera.
P rzy ta k im sp o so b ie d ek o d o w an ia efektyw ny od stęp kod o w y w sensie H a m m in g a zwiększa się p rzy m = 3 z d mjn = 4 do D m„, = 8, zaś przy m = 5 do D mj„ = 12. Z w ię k sz a się również w ia ry g o d n o ść o d e b ran y ch słó w k o d ow ych, choć je d n o c z e śn ie m oże rosnąć prawdopo
d o b ie ń s tw o o d rz u c e n ia teleg ram ó w , p o w o d u jąceg o chw ilow e przerw y w transm isji. Przy m = 3 i zało ż o n ej stopie b łęd ó w 0,02 p raw d o p o d o b ień stw o b łęd n eg o o d b io ru wynosi 3 ,9 - 10'2i, zaś p ra w d o p o d o b ie ń stw o w y m azan ia telegram u w ynosi 7,1 ■ 10'2. P rzy m = 5 i tej sam ej sto p ie b łę d ó w p raw d o p o d o b ień stw a te w y n o szą o dpow iednio: 1,1 ■ 10' 3 0 o ra z 4 ,6 - 10'3.
T e sa m e p ra w d o p o d o b ie ń stw a , ja k po d an e w yżej dla nr = 3, uzyskuje się dla m = 5 przy stopie b łęd ó w rów nej 0,05.
P ro w a d z o n e o d w ie lu lat w Z ak ład zie T rakcji E lektrycznej P o litech n ik i Ł ó d zk iej prace nad sy stem em a u to m a ty c z n e g o o g ran iczan ia prędkości A O P z grupy A T P p rzezn aczo n y m dla P K P za o w o c o w a ły o p raco w an iem szczegółow ej koncepcji d z ia ła n ia sy stem u oraz w y k o n a n ie m m o d eli przytorow ej części n adaw czej. In form acje przezn aczo n e d la pojazdowej je d n o s tk i lo g iczn ej A O P zaw arte są w telegram ach o długości 41 bitów , k tó ry ch stru k tu ra jest n a stę p u ją c a : 10 b itó w ciąg u sy n ch ro n izacy jn eg o , 25 b itó w ciągu in fo rm ac y jn eg o i 6 bitów ciąg u k o n tro ln e g o . Z e sta w p rzesy łan y ch inform acji zaw arty je s t w d w ó ch formatach te le g ra m ó w F I i F 2, k tó re są w p ak ietach w y sy łan e nap rzem ien n ie p rzez n ad ajn ik . F orm at FI te le g ra m ó w z a w ie ra in fo rm ac je stałe, zaś fo rm at F2 - in fo rm acje z m ie n n e w czasie (o g ra n ic z e n ia sem afo ro w e).
Z g o d n ie z p o d a n y m i w yżej zało żen iam i p rzy jęto takie sam e często tliw o ści n o śn e sygnału d la o b w o d ó w to ro w y c h b ez tran sm isji, ja k i z transm isją, zaś c zęsto tliw o ść i szybkość m o d u lacji d la o b w o d ó w z tra n sm isją 8-k ro tn ie w y ż sz ą n iż dla o b w o d ó w b ez tran sm isji.
W arto ść p rz y ję ty c h p a ram etró w sy g n ału p rzed staw ia tab ela 1.
T ab ela 1
fn f„, v,„ * » 1 IIIf - f f.i+fm n 1 t
o b w ó d k o d o w a n y b e z t r a n s m i s i d o p o j a z d u
1 6 0 0 1 5 6 0 1 6 4 0 4 0
1 9 2 0 1 8 8 0 1 9 6 0 4 8
2 2 4 0 4 0 8 0 2 2 0 0 2 2 8 0 5 6 2 3 3 , 4 8
2 5 6 0 2 5 2 0 2 6 0 0 6 4
c d . t a b e l i 1
2 8 8 0 2 8 4 0 2 9 2 0 7 2
fn f,„ v„, f . - f . fn+ fm n 1 t
o b w ó d k o d o w a n y z t r a n s m i s j ą d o p o j a z d u
1 6 0 0 1 2 8 0 1 9 2 0 5
1 9 2 0 1 6 0 0 2 2 4 0 6
2 2 4 0 3 2 0 6 4 0 1 9 2 0 2 5 7 0 7 41 1 5 ,6 1
2 5 6 0 2 2 4 0 2 8 8 0 8
2 8 8 0 2 5 6 0 3 2 0 0 9
f„ - c z ę sto tliw o ść n o śn a w H z, fm - c z ę sto tliw o ść m o d u lu ją c a w H z, vm - s z y b k o ś ć m o d u lacji w b o d ach ,
n - lic z b a p ó ło k re só w fali nośnej przy p ad ający ch na 1 bit,
1 - d łu g o ś ć te le g ra m ó w w bitach,
t - liczb a te le g ra m ó w p rzesy łan y ch w ciąg u 1 sek.
4. W A R IA N TY N A D A JN IK Ó W K O D O W A N E G O O B W O D U T O R O W E G O
Dla o b w o d ó w to ro w y c h z tra n sm isją A O P należy zasto so w ać je d e n w sp ó ln y un iw ersaln y nadajnik, k tó ry p ró c z te le g ra m ó w fo rm ató w F I i F2 z zało żo n y m i p aram etram i sy g n a łu dla transmisji do p o ja z d u (640 b o d ó w ) b ędzie w y sy łać sp ecjaln y fo rm at F 0 d la kontroli niezajętości to ru , sy g n a łe m o p ara m e tra c h o d p o w ied n ich d la tej funkcji (80 b o d ó w ). F o rm at FO w ysyłany b ę d z ie przy w o ln y m o b w o d zie to ro w y m i o d b ieran y p rz e z o d b io rn ik k o n tro li. Po zajęciu o b w o d u p rz e z czo ło p o ciąg u o d b io rn ik p o zb aw io n y d o p ły w u sy g n ału z n ad ajn ik a spowoduje p rz e łą c z e n ie go do w y sy łan ia teleg ram ó w fo rm ató w F I , F2 ( r y s .l) . P o w ró t nadajnika d o g e n e ro w a n ia teleg ram ó w w form acie FO nastąpi po zw o ln ie n iu o b w o d u , kiedy do o d b io rn ik a z a c z n ą d o cierać teleg ram y fo rm ató w F I lub F2. Jeżeli o d b io rn ik zid en ty fik u je te telegram y, p rz e łą c z y n a d a jn ik do w y sy ła n ia teleg ram ó w fo rm atu FO. D o p iero ich o d eb ran ie stanowi k ry te riu m n ie z a ję to śc i obw odu. R o zw iązan ie to w y m ag a o d p o w ied n iej ro zb u d o w y odbiornika.
to r w o ln y to r z a ję ty
Rys. I . K o d o w a n y o b w ó d t o r o w y d l a lin ii z t r a n s m is ją d o p o ja z d u o b w o d e m s z y n o w y m Fig. I . T h e c o d e d tr a c k c i r c u i t f o r th e lin e s w ith tr a n s m is s i o n in f o r m a ti o n to th e v e h i c le
108 H. K arb o w iak , K. B ergiel i inni
D la o b w o d ó w to ro w y c h bez transm isji inform acji dla potrzeb sy stem u A O P zostaną z a sto so w a n e u p ro sz c z o n e w ersje n ad ajn ik ó w i o d b io rn ik ó w , p rzy sto so w an e ty lk o do formatu F0 te le g ra m ó w (ry s,2).
P rz y ję to za sa d ę , że ro zw iązan ie tech n iczn e d la ko d o w an eg o o b w o d u to ro w eg o bez tran sm isji in fo rm ac ji do p o jazd u stanow i w arian t p o d staw o w y , który w razie potrzeby ro z b u d o w u je się o m o żliw o ść w y sy łan ia i o d b io ru teleg ram ó w fo rm ató w F I i F2, p rzezn a c z o n y c h d la sy stem u A O P.
to r w o ln y to r z a ję ty
R y s . 2 . K o d o w a n y o b w ó d t o r o w y d l a lin ii b e z tr a n s m is ji d o p o ja z d u o b w o d e m s z y n o w y m F ig .2 . th e c o d e d tr a c k c i r c u it f o r th e lin e s w ith o u t tr a n s m is s i o n in f o r m a tio n to th e v e h ic le
5. S T R U K T U R Y N A D A JN IK A 1 O D B IO R N IK A K O D O W A N E G O O B W O D U KONTROLI Z A JĘ T O Ś C I T O R U
P o d staw o w y to r o b ró b k i sy g n ału w n ad ajn ik u sk ład a się z m ik ro k o m p u tera, licznika p ro g ra m o w a ln e g o , m o d u lato ra, g en erato ra im pulsów , bram ki transm isyjnej i w zm acniacza w y jśc io w e g o .
B ez p ie c z n e d z ia ła n ie n ad ajn ik a zrealizo w an o przez:
- d w u k a n a ło w ą stru k tu rę u k ład ó w k o d u jący c h (d w a m ik ro k o m p u tery i ich wzajemne sp ra w d z a n ie w c zasie w y sy ła n ia teleg ram ó w ),
- z a sto so w a n ie k o m p arato ra b ezpiecznego,
- z a sto so w a n ie b ram k i tran sm isy jn ej z od cin an iem napięcia zasilająceg o przy zadziałaniu u k ład u k o n tro ln e g o bram ki tran sm isy jn ej.
O p ró cz w y żej w y m ie n io n y c h śro d k ó w typu h a rd w a re ’ow ego stosuje się tak że, omówione w y ż e j, śro d k i so ftw a re ’o w e, a m ian o w icie bity kon tro ln e telegram u o raz o d p o w ied n i system selek cji i p o ró w n a n ia o d eb ran y ch telegram ów .
W y jśc io w y w z m a c n ia c z m ocy, którego m oc m oże być reg u lo w an a w zak resie 1 2+48W.
je s t z asilan y z reg u lo w a n e g o zasilacza im pulsow ego. R ozw iązanie to u m o ż liw ia dokładne u sta w ie n ie w a rto śc i p rąd u w y jścio w eg o o raz u n ieza leżn ia w artość tego p rąd u o d napięcia sieci. Je s t to w z m a c n ia c z zw arcio o d p o rn y , którego prąd zw arciow y m oże w y n o sić od 1,6 do 4A .
P o d staw o w y to r o b ró b k i sygnału w o d b io rn ik u składa się ze w zm acn iacza w ejściow ego, d e m o d u la to ra , m ik ro k o m p u te ra o raz w zm acn iacza fazoczułego.
B e z p ie c z n e d z ia ła n ie o d b io rn ik a zrealizo w an o przez:
- d w u k a n a ło w ą stru k tu rę u k ład ó w d em o d u lu jący ch i p o ró w n u jący ch (d w a dem odulatory, d w a m ik ro k o m p u te ry ),
- z a sto so w a n ie k o m p a ra to ra b ezpiecznego,
- zastosow anie u k ład u testu ją c e g o (g en erato r teleg ram ó w testu jący ch ) w łączan eg o p rzy zbyt niskim sy g n ale z to ru n a w ejściu o dbiornika.
Przy zgodności sta n ó w w o b u to rach i o d b io rze p raw id ło w y ch tele g ra m ó w z to ru w z m acn iacz fazoczuły z a sila p rz e k a ź n ik to ro w y na w y jściu o dbiornika.
6. STAN Z A A W A N S O W A N IA P R A C
Na po d staw ie p rzed staw io n ej k oncepcji zo stały w y k o n an e m o d ele n a d a jn ik a i o d b io rn ik a w wersji p o d staw o w ej - ty lk o d la k o n tro li zajętości toru o raz n a d ajn ik a tran sm isji A O P.
Przewiduje się w y k o n an ie w ersji uniw ersalnej n ad ajn ik a p rzełączaln eg o . W n ajb liższy m czasie p lan o w an e s ą b ad a n ia teren o w e o b u upro szczo n y ch m odeli.
LITERATURA
1. Baran Z i inni: P o d staw y tran sm isji danych. W K iŁ , W arszaw a 1982.
2. D yduch J., T o m c z y ń sk i J.: S y stem p rzek azy w an ia inform acji to r p o jazd . A u to m a ty k a K olejow a 1991.
3. K arbow iak H .: A n a liz a m o żliw o ści tran sm isy jn y ch w ybran y ch sy ste m ó w p rz e k a z y w a n ia inform acji d o p o jazd u trak cy jn eg o za p o m o cą szyn. P roblem y K o lejn ictw a n r 113/1993.
4. Knoch L „ E k ie rt T.: M o d u la c ja i detek cja. W K iŁ , W arszaw a 1979.
5. U.S. D ep artm en t o f T ran sp o rtatio n F ederal T ran sit A d m in istratio n : M o rg a n to w n p erso n al rapid tra n sit sy stem , C om puter u p g rad e study. R e p o rt N o. F T A -W V -2 6 -7 0 0 0 -9 6 -l.
6. N iep u b lik o w an e o p ra c o w a n ia dotyczące: c y fro w eg o o b w o d u to ro w eg o S A S IB , o b w o d ó w torow ych firm : W estin g h o u se, S iem ens i A B B S ignal (z g ło sz e n ia p a te n to w e i notatki firm ow e).
R ecenzent: D r hab.inż. Ja n u s z D y d u ch Prof. P o litech n ik i R ad o m sk iej
Abstract
The co d e d track c irc u it p resen ted in th is p a p e r atten d s to co n tro l track o ccu p an cy and consists o f th e tra n sm itte r g e n eratin g the signal tran sm itted th ro u g h the ra ils an d th e receiver.
This c irc u it can be u sed fo r tra n sm ittin g in fo rm atio n fo r the A T P sy stem . T h e c o d ed track circuit is n o n se n s itiv e to the in terferen ces g en erated by th e tractio n cu rren t a n d th e sig n als from a d ja c e n t circu its. T h is resistan ce is ach ie v ed by:
- using 5 c a rrie r freq u en cies o f signal v alu es are suitable big, ad ju sted to th e a tte n u a tio n o f the circu it. T h e se are: 1600, 1920, 2240, 2 5 6 0 , 2880 Hz;
- using th e d ig ita l m o d u la tio n o f the signal p h ase P S K o f the su itab ly ch o se n m o d u la tio n speed: 80 b o d s fo r o ccu p an cy co n tro l an d 640 b o d s fo r tran sm issio n to th e v eh icle;
110 H. K arb o w iak , K. B ergiel i inni
- u sin g th e su ita b le d e te c tio n code w ith d mm = 4, and the d eco d in g rules w hich increase the H a m m in g d ista n c e to D mm = 12;
- a ttrib u tin g to each circu it its individual coded 1 0 bits long sequence.
T h e m a in p o in t to be m ade a b o u t the coded circu it is th at tw o v ersio n s o f the transm itter can b e u sed : u n iv e rsa l an d sim p lified . T he universal tra n sm itte r sends the telegram s to occupancy c o tro l re c e iv e r (8 0 b o d s) w h en the track is u n o ccu p ie d and after being occupied it em its ATP te le g ra m s (6 4 0 bods). T he sim p lified tran sm itter, for the circu its w ith o u t transm ission, emits o n ly the o c c u p a n c y co n tro l telegram s.
