2  轨道电路移频信号检测

2.1 轨道电路移频信号的介绍

频移信号被称为频移键控信号。它是一种调频信号，具有低频调制和高频，利用高频信号携带着低频信号。载波载有低频信号。移频信号以载波为中心频率f0，选择上下频偏移频率。调制信号是上行频率信号和低频调制信号交替控制的信号，交替变换一次称为周期T，周期T是低频的周期[2]。图2.1所示是移频轨道电路的基本原理。移频轨道电路主要由发送部分和接收部分组成。

每种移频信号代表了一种速度信息。它是一种速度控制信号。它可以确定列车的位置，为列车的运行安全奠定了基础。随着信号技术的提高和各种先进设备的应用，铁路信号已经成了一种现代化的手段。提高了列车运行的效率和区间的利用率，增加了运输经济效益，并且提高了劳动效率。铁路信号负责轨道上各种设施的信息传递和调度控制。

图2.1 移频轨道电路基本原理图

2.2 轨道电路移频信号检测

为了保证列车的安全运行，轨道电路和铁路信号应该是可靠和安全的。因此定期检测轨道电路的电压和频率参数，来判断轨道电路和信号是不是在最好的条件下工作，以防止意外的发生，为了完成信号的检测，需要一套高可靠性、高精度的测试系统。

轨道频移信号是调制信号，它的检测方法也就是解调方法。

根据原理上来看，频移信号的频率检测方法有相干解调和非相干解调两种方法。相干解调有着很好的抗干扰能力。但是需要接收端恢复具有精确的频率和相位的相干载波信号，这在移频系统中实现是很难的。它增加了设备的复杂程度，因为只提高了复杂性没有提高实际性，所以不怎么使用相干解调的方法，而采用非相干解调方法，所说的非相干解调方法就是接收端不需要相干信号，而是之凭借信号本身的特性进行解调。

非相干解调方法有分有模拟法和数字法两种方法。模拟法一般采用限幅鉴频法和过零周期检测法两种方法。限幅鉴频法又分成两种方法，其中一种是适用宽带信号的双失谐鉴频器，另一种是适用于单频谐振槽路鉴频器。数字法主要是频谱分析法。它的主要方法是将时域转换为频域，得到频谱，并且依据得到的频谱特性，得到它的频率参数。时域检测法和频域检测法各有各的特点，它们可以根据不同的环境做出不同的选择。本文所选取的小波分析就是一种时频分析方法[3]。

2.3 轨道电路移频信号的干扰分析

比如存在于自然环境中的电信号会受到周围的干扰，那么轨道频移信号也会像它一样收到各种因素的干扰。如果不考虑各种因素的干扰，那我们所做的研究都只在理论层面具有意义。所以对轨道频移信号进行检测的时候就必须考虑各种干扰存在。列车运行时，区间上的信息是通过两条轨道做为媒介传输给列车的，但许多安全的牵引电流也是从钢轨上返回到牵引变电所的。另外还有多种干扰，如高漏电导、串扰干扰和高电感等，免不了地作为干扰因素并影响信号的传输。

2.3.1 不平衡牵引电流干扰

 牵引电流的干扰是电气化铁路中最重要的干扰来源之一。众所周知，电气化区段的钢轨中所流经的不仅有轨道信号的电流，还有牵引电流，所以电气化区段轨道电路电力牵引电流是影响轨道信号正常传输的最主要因素。从理论__L来讲，当流经两根钢轨的牵引电流大小相等时，在扼流变压器初级线圈上就会形成一个大小相等但方向完全相反的磁场，由于效果相当，他们之间作用相互抵消，不会影响接收端正常接收信息。但在铁路线上的实际应用中，两根钢轨对地的漏泄电导并不一定完全相同，导致两根钢轨中的牵引电流值也不一定相等，导致在接收端产生一个干扰电压，影响信号传输。当两根钢轨中传输的牵引电流值不相等时，其差值就是我们常说的不平衡牵引电流，由于其干扰的相位与幅度变化比较缓慢，一般称之为稳态干扰。