Устройство считывания информации с подвижных объектов железнодорожных составов Российский патент 2020 года по МПК B61L25/02 

Предлагаемое устройство относится к области управления железнодорожным транспортом и может быть использовано для получения информации с подвижных объектов железнодорожного транспорта, не имеющих автономных источников питания.

Известны устройства считывания информации с подвижных объектов железнодорожных составов и контроля их местонахождения (авт. свид. СССР №536.996; патенты РФ №№2.003.544, 2.042.551, 2.115.140, 2.191.127, 2.200.095, 2.242.392, 2.284.938, 2.506.186; патент США №3.771.119; патенты Великобритании №№1.024.735, 1.348.037, 2.047.933 и другие).

Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому является «Устройство считывания информации с подвижных объектов железнодорожных составов» (патент РФ №2.506.186, B61L 25/02, 2012), которое и выбрано в качестве прототипа.

Известное устройство содержит считывающее устройство, кодовые датчики и размещенные на локомотиве приемоответчики, блок питания и управления, генератор и блок приема и обработки информации.

Диспетчерский пункт известного устройства выполнен на базе супергетеродинного приемника, в котором одно и то же значение промежуточной частоты ω_пр может быть получено в результате приема сигналов на двух частотах ω_ч и ω_з, т.е.

ω_пр=ω_ч-ω_г и ω_пр=ω_г-ω_з.

Следовательно, если частоту настройки ω_ч принять за основной канал приема, то наряду с ним будет иметь место зеркальный канал приема, частота ω_з которого отличается от частоты ω_ч на 2ω_пр и расположена симметрично (зеркально) относительно частоты ω_г гетеродина (фиг. 9). Преобразование по зеркальному каналу приема происходит с тем же коэффициентом преобразования К_пр, что и по основному каналу. Поэтому он наиболее существенно влияет на избирательность и помехоустойчивость супергетеродинного приемника.

Кроме зеркального существуют и другие дополнительные (комбинационные) каналы приема. В общем виде любой комбинационный канал приема имеет место при выполнении условия:

ω_пр=|±mω_кi±nω_г|,

где ω_кi - частота i-го комбинационного канала приема;

m, n, i - целые положительные числа.

Наиболее вредными комбинационными каналами приема являются каналы, образующие при взаимодействии первой гармоники частоты сигнала с гармониками частоты гетеродина малого порядка (второй, третьей), так как чувствительность приемника по этим каналам близка к чувствительности основного канала. Так, двум комбинационным каналам приема при m=1 и n=2 соответствуют частоты:

ω_к1=2ω_г-ω_пр и ω_к2=2ω_г+ω_пр.

По основному каналу приема поступают и узкополосные помехи.

Наличие сложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальному и комбинационным каналам, а также узкополосных помех, принимаемых по основному каналу, приводит к снижению помехоустойчивости приемника диспетчерского пункта.

Технической задачей изобретения является повышение помехоустойчивости приемника диспетчерского пункта путем подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальному и комбинационным каналам, и узкополосных помех, принимаемых по основному каналу.

Поставленная задача решается тем, что устройство считывания информации с подвижных объектов железнодорожных составов, содержащее, в соответствии с ближайшим аналогом, неподвижное считывающее устройство, соединенное с линией связи, и имеющее пассивные приемоответчики идентификации объекта с постоянным кодом, размещенные на локомотиве, платформе, вагоне, колесных парах, которые для съема информации разнесены в пространстве, пассивные кодовые датчики идентификации контейнеров и замыкающее запорное устройство на открывающихся частях контейнера, при этом пассивные кодовые датчики контейнеров выполнены с возможностью перепрограммирования кода, позволяющего считывающему устройству отличить его от кодов приемоответчиков локомотива, платформы, вагона, колесных пар, запорных устройств и других контейнеров данной платформы, а каждое запорное устройство снабжено приемоответчиком, который выдает при нарушении целостности запорного устройства код, регистрируемый считывающим устройством, которое имеет устройство включения-выключения, срабатывающее при прохождении состава, к выходу устройства включения-выключения подключен блок питания и управления, два выхода которого соединены с блоком приема и обработки информации и генератором соответственно, а также дуплексер, четыре полосовых фильтра, три фазовых детектора, линию задержки, генератор псевдослучайной последовательности, второй сумматор, второй усилитель мощности, второй фазовый манипулятор и диспетчерский пункт, при этом генератор псевдослучайной последовательности выполнен в виде последовательно подключенных к выходу блока питания и управления синтезатора частот, первого сумматора и первого усилителя мощности, выход которого подключен к первому входу дуплексера, вход-выход которого связан с приемопередающей антенной, к выходу дуплексера подключены три канала приема, каждый из которых состоит из последовательно включенных полосового фильтра и фазового детектора, второй вход которого соединен с соответствующим выходом синтезатора частот, а выход подключен к блоку приема и обработки информации, к выходу которого последовательно подключены линия задержки, второй сумматор, второй вход которого соединен с выходом генератора псевдослучайной последовательности, фазовый манипулятор, второй вход которого соединен с четвертым выходом синтезатора частот, четвертый полосовой фильтр и второй усилитель мощности, выход которого соединен с вторым входом дуплексера, каждый приемоответчик выполнен в виде пьезокристалла с нанесенным на его поверхность тонкопленочным встречно-штыревым преобразователем поверхностных акустических волн, состоящим из двух гребенчатых систем электродов, соединенных между собой шинами, связанными с микрополосковой приемопередающей антенной, и набором отражателей, диспетчерский пункт выполнен в виде последовательно включенных приемной антенны, усилителя высокой частоты, смесителя, второй вход которого соединен с выходом гетеродина и усилителя промежуточной частоты, последовательно включенных первого перемножителя, первого фильтра нижних частот, второго перемножителя и первого узкополосного фильтра, а также компьютера, отличается от ближайшего аналога тем, что приемник диспетчерского пункта снабжен усилителем суммарной частоты, амплитудным детектором, ключом, третьим и четвертым перемножителями, вторым фильтром нижних частот, вторым узкополосным фильтром, блоком вычитания и двумя фазоинверторами, причем к выходу смесителя последовательно подключены усилитель суммарной частоты, амплитудный детектор и ключ, второй вход которого соединен с выходом усилителя промежуточной частоты, а выход подключен к вторым входам первого и второго перемножителей, к выходу ключа последовательно подключены третий перемножитель, второй узкополосный фильтр, первый фазоинвертор, четвертый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом ключа, второй фильтр нижних частот и второй фазоинвертор, выход которого соединен с вторым входом третьего перемножителя, выходы первого и второго фильтров нижних частот через блок вычитания подключены к входу компьютера.

Работа предлагаемого устройства реализуется с помощью схем, показанных на фигурах 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8.

На фиг. 1 показан вагон 1, в котором установлены контейнеры 2. На контейнерах 2 установлены пассивные кодовые датчики 3 с возможностью перепрограммирования кодового сигнала, а на открывающихся частях контейнеров 2 установлены пассивные приемоответчики 4 идентификации объекта с постоянным кодом, замыкающиеся запорным устройством. На платформе и каждой колесной паре вагона 1 установлены пассивные приемоответчики 5 идентификации объекта с постоянным кодом.

На фиг. 2 показана структурная схема пассивного кодового датчика 3 с возможностью перепрограммирования, содержащая преобразователь напряжения 6, блок 7 формирования и записи кода, передатчик 8, приемоответчик 9 с постоянным кодом, переключатель 10, приемопередающую антенну 11.

На фиг. 3 показана структурная схема считывающего устройства 12, содержащая последовательно подключенные к выходу устройства 19 включения блок 15 питания и управления, синтезатор 17 частот, первый сумматор 18, первый усилитель 23 мощности, дуплексер 24, вход-выход которого связан с приемопередающей антенной 13 и три канала приема, каждый из которых состоит из последовательно включенных полосового фильтра 25 (26, 27) и фазового детектора 28 (29, 30), второй вход которого соединен с соответствующим выходом синтезатора 17 частот, а выход подключен к блоку 14 приема и обработки информации. К выходу блока 14 приема и обработки последовательно подключены линия 31 задержки, второй сумматор 33, второй вход которого соединен с выходом генератора 32 псевдослучайной последовательности (ПСП), фазовый манипулятор 34, второй вход которого соединен с четвертым выходом синтезатора 17 частот, полосовой фильтр 35 и второй усилитель 36 мощности, выход которого соединен с вторым входом дуплексера 24. Синтезатор 17 частот, первый сумматор 18 и первый усилитель 23 мощности образуют генератор 16.

На фиг. 4 показана схема пассивного приемоответчика 4 идентификации объекта с постоянным кодом, замыкающегося запорным устройством, содержащего приемоответчик 20 с постоянным кодом, подсоединенные к нему гибкий стальной канат 21 и запорное устройство 22.

На фиг. 5, 6 и 7 представлены функциональные схемы приемоответчиков 3, 4 и 5, каждый из которых представляет собой пьезокристалл 37.1 (37.2, 37.3) с нанесенным на его поверхность алюминиевым тонкопленочным встречно-штыревым преобразователем (ВШП) поверхностных акустических волн (ПАВ), состоящим из двух гребенчатых систем электродов 39.1 (39.2, 39.3), соединенных между собой шинами 40.1 (40.2, 40.3) и 41.1 (41.2, 41.3), связанными с микрополосковой приемопередающей антенной 38.1 (38.2, 38.3), и набором отражателей 42.1 (42.2, 42.3).

На фиг. 8 представлена структурная схема диспетчерского пункта, который состоит из последовательно включенных приемной антенны 43, усилителя 44 высокой частоты, смесителя 46, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 45, усилителя 54 суммарной частоты, амплитудного детектора 55, ключа 56, второй вход которого через усилитель 47 промежуточной частоты соединен с выходом смесителя 46, первый перемножитель 49, первый фильтр 51 нижних частот, второй перемножитель 50, второй вход которого соединен с выходом ключа 56, и первый узкополосный фильтр 52, выход которого соединен с вторым входом первого перемножителя 49. К выходу ключа 56 последовательно подключены третий перемножитель 58, второй узкополосный фильтр 60, первый фазоинвертор 62, четвертый перемножитель 59, второй вход которого соединен с выходом ключа 56, второй фильтр 61 нижних частот и второй фазоинвертор 63, выход которого соединен с вторым входом третьего перемножителя 58. Выходы первого 51 и второго 61 фильтров нижних частот через блок 64 вычитания подключены к входу компьютера 53.

Первый 49 и второй 50 перемножители, первый фильтр 51 нижних частот и первый узкополосный фильтр 52 образуют первый демодулятор 48 сложных фазоманипулированных (ФМн) сигналов.

Третий 58 и четвертый 59 перемножители, второй узкополосный фильтр 60, второй фильтр 61 нижних частот, первый 62 и второй 63 фазоинверторы образуют второй демодулятор 57 сложных ФМн сигналов.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При прохождении локомотива железнодорожного состава, состоящего из вагонов 1, вдоль устройства включения 19 подается сигнал на блок 15 питания и управления считывающего устройства 12. В качестве устройства 19 включения может быть использована катушка индуктивности, при прохождении над ней колесной тележки ее индуктивность резко изменяется.

Изменение индуктивности служит сигналом включения блока 15 питания и управления. Блок 15 решает задачу включения и выключения генератора 16, состоящего из синтезатора 17 частот, сумматора 18 и усилителя 23 мощности. При этом синтезатор 17 частот формирует четыре гармонических колебания на разных частотах:

u₁(t)=U₁⋅Cos(ω₁t+ϕ₁),

u₂(t)=U₂⋅Cos(ω₂t+ϕ₂),

u₃(t)=U₃⋅Cos(ω₃t+ϕ₃),

u₄(t)=U₄⋅Cos(ω₄t+ϕ₄), 0≤t≤T_c,

где U₁-U₄, ω₁-ω₄, ϕ₁-ϕ₄, T_c - амплитуды, несущие частоты, начальные фазы и длительность гармонических колебаний. Гармонические колебания u₁(t)-u₃(t) через сумматор 18, усилитель 23 мощности и дуплексер 24 поступают в приемопередающую антенну 13, излучаются ею в пространство, улавливаются соответственно микрополосковыми антеннами 38.1, 38.2 и 38.3 приемоответчиков 3, 4 и 5, настроенными соответственно на частоты ω₁, ω₂ и ω₃. Указанные частоты определяются расстояниями d₁, d₂ и d₃ между электродами 39.1, 39.2 и 39.3. Встречно-штыревыми преобразователями приемоответчиков 3, 4 и 5 гармонические колебания u₁(t), u₂(t) и u₃(t) преобразуются в акустические волны, которые распространяются по поверхности пьезокристаллов 37.1, 37.2 и 37.3, отражаются от набора отражателей 42.1, 42.2 и 42.3 и опять преобразуются в сложные сигналы с фазовой манипуляцией (ФМн):

u₅(t)=U₅⋅Cos[ω₁t+ϕ_к1(t)+ϕ₁],

u₆(t)=U₆⋅Cos[ω₂t+ϕ_к2(t)+ϕ₂],

u₇(t)=U₇⋅Cos[ω₃t+ϕ_к3(t)+ϕ₃], 0≤t≤T_c,

где ϕ_к1(t)={0,π}, ϕ_к2(t)={0,π}, ϕ_к3(t)={0,π} - манипулируемые составляющие фазы, отображающие закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующими кодами M₁(t), M₂(t) и M₃(t), причем ϕ_к1(t)=const, ϕ_к2(t)=const и ϕ_к3(t)=const при Kτ_э<t<(к+1)τ_э и изменяются скачком при t=Кτ_э, т.е. на границах между элементарными посылками (К=1,2,…,N);

τ_э, N - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлены сигналы длительностью T_c(T_c=Nτ_э).

Несущие частоты ω₁, ω₂ и ω₃ находятся в диапазоне от 700 КГц до 2,75 ГГц. Модулирующий код M₁(t) содержит информацию о заводском номере контейнера и о его принадлежности. Модулирующий код M₂(t) содержит информацию о состоянии открывающих частей контейнеров. Модулирующий код M₃(t) содержит информацию о заводском номере изделия, дате его изготовления и о принадлежности изделия. Приемоответчик 5, установленный на платформе вагона 1, содержит также информацию о типе вагона 1.

Указанные сложные ФМн сигналы u₅(t), u₆(t) и u₇(t) излучаются микрополосковыми приемопередающими антеннами 38.1, 38.2 и 38.3 в эфир, улавливаются приемопередающей антенной 13 и через дуплексер 24 поступают на входы трех каналов приема, каждый из которых состоит из последовательно включенных полосового фильтра 25 (26, 27) и фазового детектора 28 (29, 30), второй вход которого соединен с соответствующим выходом синтезатора 17 частот. При этом частоты настройки ω_н1, ω_н2 и ω_н3 полосовых фильтров 25, 26 и 27 выбираются следующим образом: ωн₁=ω₁, ω_н2=ω₂, ω_н3=ω₃.

На выходе фазовых детекторов 28, 29 и 30 образуются следующие низкочастотные напряжения:

u_н1(t)=U_н1⋅Cosϕ_к1(t);

u_н2(t)=U_н2⋅Cosϕ_к2(t);

u_н3(t)=U_н3⋅Cosϕ_к3(t), 0≤t≤T₂,

где

пропорциональные модулирующим кодам M₁(t), M₂(t) и M₃(t) соответственно, которые поступают на соответствующие входы блока 14 приема и обработки информации. Последний определяет скорость движения состава, зная расстояние между первой и второй колесными тележками локомотива, на котором установлен пассивный приемоответчик 5, содержащий информацию о заводском номере и типе локомотива, и временной интервал между их прохождением вдоль устройства 19 включения. Зная скорость движения состава и расстояние от устройства 19 включения до считывающего устройства 12, блок 14 определяет временной интервал, через который блок 15 должен включить генератор 16.

Приемоответчик 20 содержит информацию о целостности цепи, а при повреждении приемоответчика 20, стального каната 21 или запорного устройства 22 выдает сигнал аварии. Пассивный кодовый датчик 3 принимает сигнал от считывающего устройства 12 при помощи антенны 11. Через переключатель 10 сигнал попадает на преобразователь напряжения 6, к которому подключены передатчик 8 и блок 7 формирования и записи кода. Блок 7 содержит сменную информацию об отправителе и получателе груза, о пунктах отправления и назначения, о характере перевозимого груза. Приемоответчик 9 с постоянным кодом содержит информацию о заводском номере контейнера 2 и о его принадлежности. Блок 14, получая информацию о типе вагона 1, определяет его длину и, зная скорость его движения, вычисляет время его прохождения вдоль считывающего устройства 12. В блоке 14 кодовые сигналы обрабатываются, и формируется информационный пакет в виде модулирующего кода M₄(t), который через линию 31 задержки поступает на первый вход сумматора 33, на второй вход которого подается модулирующий код M₅(t) с выхода генератора 32 псевдослучайной последовательности (ПСП). Модулирующий код M₅(t) является идентификационным номером железнодорожного состава. Время задержки τ_з линии 31 задержки выбирается равным длительности Т_м модулирующего кода M₅(t)(τ_з=Т_м). На выходе сумматора 33 образуется суммарный код

M_Σ(t)=M₄(t)+M₅(t),

который поступает на первый вход фазового манипулятора 34, на второй вход которого подается гармоническое колебание с четвертого выхода синтезатора 17 частот

u₄(t)=U₄⋅Cos(ω₄t+ϕ₄), 0≤t≤Т_с.

На выходе фазового манипулятора 34 образуется сложный ФМн сигнал

u₈(t)=U₈⋅Cos[ω₄t+ϕ_к4(t)+ϕ₄], 0≤t≤Т_с,

где ϕ_к4(t)={0,π} - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом M_Σ(t), который выделяется полосовым фильтром 35, усиливается усилителем 36 мощности и через дуплексер 24 поступает в приемопередающую антенну 13, излучается ею в эфир, улавливается приемной антенной 43 диспетчерского пункта и через усилитель 44 высокой частоты поступает на первый вход смесителя 46, на второй вход которого подается напряжение гетеродина 45

u_г(t)=U_г⋅Cos(ω_гt+ϕ_г).

На выходе смесителя 46 образуются напряжения комбинационных частот.

Усилителями 47 и 54 выделяются напряжения промежуточной (разностной) и суммарной частот соответственно:

u_пp(t)=U_пp⋅Cos[ω_пpt+ϕ_к4(t)+ϕ_пр],

u_Σ(t)=U_пр⋅Cos[ω_Σt+ϕ_к4(t)+ϕΣ], 0≤t≤Т_с,

где

ω_пр=ω₄-ω_г - промежуточная (разностная) частота;

ω_Σ=ω_г+ω₄ - суммарная частота;

ϕ_пр=ϕ₄-ϕ_г; ϕ_Σ=ϕ_г+ϕ₄.

При этом частота настройки ω_н1 усилителя 47 промежуточной частоты выбирается равной ω_н1=ω_пр=ω₄-ω_г, а частота настройки ω_н2 усилителя 54 суммарной частоты выбирается равной ω_н2=ω_Σ=ω_г+ω₄. Напряжение u_Σ(t) с выхода усилителя 54 суммарной частоты поступает на вход амплитудного детектора 55. Продетектированное амплитудным детектором 55 напряжение (огибающая) поступает на управляющий вход ключа 56, открывая его. В исходном состоянии ключ 56 всегда закрыт.При этом напряжение u_пp(t) промежуточной частоты с выхода усилителя 47 промежуточной частоты поступает на первые входы перемножителей 49, 50, 58 и 59 через открытый ключ 56.

На вторые входы перемножителей 49 и 59 с выходов узкополосного фильтра 52 и фазоинвертора 62 подаются опорные напряжения соответственно:

u_o1(t)=U_o⋅Cos(ω_пpt+ϕ_пр),

u_o2(t)=-U_o⋅Cos(ω_пpt+ϕ_пр), 0≤t≤Т_с.

В результате перемножения указанных напряжений образуются результирующие колебания:

u_Σ1(t)=U₉⋅Cosϕ_к(t)+U₉Cos[2ω_пpt+ϕ_к(t)+2ϕ_пр],

u_Σ2(t)=-U₉⋅Cosϕ_к(t)-U₉Cos[2ω_пpt+ϕ_к(t)+2ϕ_пр],

где

Аналоги модулирующего кода

u_н4(t)=U₉⋅Соsϕ_к(t),

u_н5(t)=-U₉⋅Cosϕ_к(t),

выделяются фильтрами 51 и 61 нижних частот соответственно и подаются на два входа блока 64 вычитания. Вычитая одно из другого указанные напряжения с учетом их противоположной полярности, на выходе блока 64 вычитания образуется удвоенное (суммарное) низкочастотное напряжение

u_н6(t)=u_н4(t)-u_н5(t)=U_н6⋅Cosϕ_к(t),

где U_н6=2U₉,

т.е. получается сложение по абсолютной величине напряжений u_н4(t) и u_н5(t). При этом амплитудные аддитивные узкополосные помехи проходят через два демодулятора 48 и 57 одинаково, изменяя амплитуды выходных про детектированных напряжений в одну и ту же сторону. Но в блоке 64 вычитания они вычитаются, оставаясь однополярными, т.е. подавляются, взаимно компенсируются.

Низкочастотное напряжение u_н5(t) с выхода фильтра 61 нижних частот поступает на вход фазоинвертора 63, на выходе которого образуется низкочастотное напряжение

u_н7(t)=U₉⋅Cosϕ_к(t).

Низкочастотные напряжения u_н4(t) и u_н7(t) с выхода фильтра 51 нижних частот и фазоинвертора 63 поступают на второй вход перемножителей 50 и 58 соответственно, на выходе которых образуются гармонические напряжения соответственно:

u_o1(t)=U₁₀⋅Cos(ω_пpt+ϕ_пр)+U₁₀Cos[ω_пpt+2ϕ_к(t)+ϕ_пр]=U_о⋅Cos(ω_пpt+ϕ_пр),

u_o3(t)=U₁₀⋅Cos(ω_пpt+ϕ_пр)+U₁₀Cos[ω_пpt+2ϕ_к(t)+ϕ_пр]=U_о⋅Cos(ω_пpt+ϕ_пр),

где

Данные напряжения выделяются узкополосными фильтрами 52 и 60 соответственно. Напряжение u_о1(t) с выхода узкополосного фильтра 52 подается на второй вход перемножителя 49. Напряжение u_o3(t) выделяется узкополосным фильтром 60 и поступает на вход фазоинвертора 62, на выходе которого образуется напряжение

u_o2(t)=-U_o⋅Cos(ω_прt+ϕ_пр),

которое подается на второй вход перемножителя 59.

После прохождения вагона 1 вдоль считывающего устройства 12 блок 15 выключает генератор 16. Зная расстояние между вагонами 1 и скорость их движения, блок 14 вычисляет время прохождения междувагонного пространства через зону распространения электромагнитных волн, после истечения этого времени блок 15 включает генератор 16. После прохождения последнего вагона 1 вдоль устройства 19 включения блок 15 отключается. За счет отключения считывающего устройства 12 во время прохождения мимо него междувагонного пространства устраняется возможность считывания информации со встречных составов. За счет установки пассивных приемоответчиков идентификации объекта с постоянным кодом на платформы и колесные пары вагонов возникает возможность определения, на каком из участков пути могла произойти перекомплектация подвижного состава. А за счет установки на открывающиеся части контейнеров пассивных приемоответчиков идентификации объекта с постоянным кодом, замыкающихся запорным устройством, появляется возможность определения участка пути, на котором был вскрыт контейнер с грузом.

Предлагаемое устройство обеспечивает повышение достоверности идентификации радиочастотных меток, расположенных на контейнерах, на открывающихся частях контейнеров и на колесных парах железнодорожных транспортных средств. Это достигается использованием четырех частот и сложных сигналов с фазовой манипуляцией, что обеспечивает развязку по частоте между указанными радиочастотными метками.

Характерными особенностями радиочастотных меток на ПАВ являются малые размеры и отсутствие источников питания.

Сложные ФМн сигналы обладают высокой энергетической и структурной скрытностью.

Предлагаемые демодуляторы сложных ФМн сигналов обеспечивают выделение опорного напряжения, необходимого для синхронного детектирования сложных ФМн сигналов, непосредственно из самого принимаемого ФМн сигнала и лишены явления «обратной работы», присущей известным демодуляторам сложных ФМн сигналов (схемы Пистолькорса А.А., Сифорова В.И., Костаса Д.Ф. и Травина Г.А.).

Описанная выше работа приемника диспетчерского пункта соответствует случаю приема полезных ФМн сигналов по основному каналу на частоте ω_ч (фиг. 9).

Если ложный сигнал (помеха) поступает по зеркальному каналу на частоте ω_з,

u_з(t)=U_з⋅Cos(ω_зt+ϕ_з), 0≤t≤Т_з,

то на выходе смесителя 46 образуются следующие напряжения:

u_пp1(t)=U_пр1⋅Cos(ω_прt+ϕ_пр1),

u_Σ1(t)=U_пр1⋅Cos(ω_Σ1t+ϕ_Σ1), 0≤t≤Т_з1,

где

ω_пр=ω_г-ω_з - промежуточная (разностная) частота;

ω_Σ1=ω_з+ω_г - первая суммарная частота;

ϕ_пр1=ϕ_г-ϕ_з1; ϕ_Σ1=ϕ_з+ϕ_г.

Напряжение u_пp1(t) выделяется усилителем 47 промежуточной частоты. А напряжение u_Σ1(t) первой суммарной частоты не попадает в полосу пропускания усилителя 54 суммарной частоты. Это объясняется тем, что первая суммарная частота ω_Σ1=ω_з+ω_г отличается от частоты настройки ω_н2=ω_Σ=ω_г+ω_ч усилителя 54 суммарной частоты на 2ω_пр (фиг. 9). Ключ 56 не открывается и ложный сигнал (помеха), принимаемый по зеркальному каналу на частоте ω_з, подавляется.

По аналогичной причине подавляются и ложные сигналы (помехи), принимаемые по первому комбинационному каналу на частоте ω_к1 и по второму комбинационному каналу на частоте ω_к2.

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с прототипом и другими техническими решениями аналогичного назначения обеспечивает повышение помехоустойчивости приемника диспетчерского пункта. Это достигается за счет подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальному и комбинационным каналам, и узкополосных помех, принимаемых по основному каналу. Причем для подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальному и комбинационным каналам, используется суммарная частота. Для подавления узкополосных помех, принимаемых по основному каналу, используются два демодулятора ФМн сигналов, построенных оригинальным образом и позволяющих увеличить отношение сигнал/шум на выходе блока вычитания.

Изобретение относится к средствам получения информации с подвижных объектов железнодорожного транспорта. Техническое решение включает считывающее устройство, диспетчерский пункт и бортовую часть, включающую установленные на контейнерах пассивные кодовые датчики с возможностью перепрограммирования кодового сигнала, а на открывающихся частях контейнеров - пассивные приемоответчики идентификации объекта с постоянным кодом, на платформе и каждой колесной паре вагона также установлены пассивные приемоответчики идентификации объекта с постоянным кодом. При этом приемник диспетчерского пункта снабжен усилителем суммарной частоты, смесителем, амплитудным детектором, ключом, третьим и четвертым перемножителями, вторым фильтром нижних частот, вторым узкополосным фильтром, блоком вычитания и двумя фазоинверторами, причем к выходу смесителя последовательно подключены усилитель суммарной частоты, амплитудный детектор и ключ, второй вход которого соединен с выходом усилителя промежуточной частоты, а выход подключен к вторым входам первого и второго перемножителей, к выходу ключа последовательно подключены третий перемножитель, второй узкополосный фильтр, первый фазоинвертор, четвертый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом ключа, второй фильтр нижних частот и второй фазоинвертор, выход которого соединен с вторым входом третьего перемножителя, выходы первого и второго фильтров нижних частот через блок вычитания подключены к входу компьютера. Достигается повышение помехоустойчивости приемника диспетчерского пункта. 9 ил.

Устройство считывания информации с подвижных объектов железнодорожных составов, содержащее неподвижное считывающее устройство, соединенное с линией связи, и имеющее пассивные приемоответчики идентификации объекта с постоянным кодом, размещенные на локомотиве, платформе, вагоне, колесных парах, которые для съема информации разнесены в пространстве, пассивные кодовые датчики идентификации контейнеров и замыкающее запорное устройство на открывающихся частях контейнера, при этом пассивные кодовые датчики контейнеров выполнены с возможностью перепрограммирования кода, позволяющего считывающему устройству отличить его от кодов приемоответчиков локомотива, платформы, вагона, колесных пар, запорных устройств и других контейнеров данной платформы, а каждое запорное устройство снабжено приемоответчиком, который выдает при нарушении целостности запорного устройства код, регистрируемый считывающим устройством, которое имеет устройство включения-выключения, срабатывающее при прохождении состава, к выходу устройства включения-выключения подключен блок питания и управления, два выхода которого соединены с блоком приема и обработки информации и генератором соответственно, а также дуплексер, четыре полосовых фильтра, три фазовых детектора, линию задержки, генератор псевдослучайной последовательности, второй сумматор, второй усилитель мощности, второй фазовый манипулятор и диспетчерский пункт, при этом генератор псевдослучайной последовательности выполнен в виде последовательно подключенных к выходу блока питания и управления синтезатора частот, первого сумматора и первого усилителя мощности, выход которого подключен к первому входу дуплексера, вход-выход которого связан с приемопередающей антенной, к выходу дуплексера подключены три канала приема, каждый из которых состоит из последовательно включенных полосового фильтра и фазового детектора, второй вход которого соединен с соответствующим выходом синтезатора частот, а выход подключен к блоку приема и обработки информации, к выходу которого последовательно подключены линия задержки, второй сумматор, второй вход которого соединен с выходом генератора псевдослучайной последовательности, фазовый манипулятор, второй вход которого соединен с четвертым выходом синтезатора частот, четвертый полосовой фильтр и второй усилитель мощности, выход которого соединен с вторым входом дуплексера, каждый приемоответчик выполнен в виде пьезокристалла с нанесенным на его поверхность тонкопленочным встречно-штыревым преобразователем поверхностных акустических волн, состоящим из двух гребенчатых систем электродов, соединенных между собой шинами, связанными с микрополосковой приемопередающей антенной, и набором отражателей, диспетчерский пункт выполнен в виде последовательно включенных приемной антенны, усилителя высокой частоты, смесителя, второй вход которого соединен с выходом гетеродина и усилителя промежуточной частоты, последовательно включенных первого перемножителя, первого фильтра нижних частот, второго перемножителя и первого узкополосного фильтра, а также компьютера, отличающееся тем, что приемник диспетчерского пункта снабжен усилителем суммарной частоты, амплитудным детектором, ключом, третьим и четвертым перемножителями, вторым фильтром нижних частот, вторым узкополосным фильтром, блоком вычитания и двумя фазоинверторами, причем к выходу смесителя последовательно подключены усилитель суммарной частоты, амплитудный детектор и ключ, второй вход которого соединен с выходом усилителя промежуточной частоты, а выход подключен к вторым входам первого и второго перемножителей, к выходу ключа последовательно подключены третий перемножитель, второй узкополосный фильтр, первый фазоинвертор, четвертый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом ключа, второй фильтр нижних частот и второй фазоинвертор, выход которого соединен с вторым входом третьего перемножителя, выходы первого и второго фильтров нижних частот через блок вычитания подключены к входу компьютера.