Стенд для изучения работы приемника тональных рельсовых цепей
Полезная модель относится к средствам обучения и может быть использована в учебном процессе для изучения работы приемников тональных рельсовых цепей. Стенд для изучения работы приемника тональных рельсовых цепей содержит приемник тональной рельсовой цепи, включающий в себя последовательно соединенные между собой входной фильтр, демодулятор, амплитудный ограничитель, первый буферный каскад, первый фильтр частоты модуляции, второй буферный каскад, пороговое устройство, выходной усилитель, второй фильтр частоты модуляции, выпрямитель, источник полезного сигнала, блок ввода неисправностей, коммутатор, индикатор и второе пороговое устройство. В него дополнительно введен блок регулирования частоты несущей сигнала и частоты следования прямоугольных импульсов модулирующего сигнала, а источник полезного сигнала включает в себя генератор несущей сигнала, генератор модулирующей сигнала, модулятор, усилитель. Предлагаемая полезная модель позволяет за счет повышения достоверности и наглядности производить изучение принципов распознавания приемником тональной рельсовой цепи сигнала данной рельсовой цепи на фоне присутствия сигналов смежных рельсовых цепей посредством демонстрации реакции элементов приемника, участвующих в выделении сигнала данной рельсовой цепи на фоне сигналов смежных и параллельно расположенных рельсовых цепей в ситуациях, которые встречаются в реальных условиях эксплуатации.
Полезная модель относится к средствам обучения и может быть использована в учебном процессе для изучения работы приемников тональных рельсовых цепей.
Известен стенд для изучения работы приемника тональных рельсовых цепей, содержащий приемник тональной рельсовой цепи, источник полезного сигнала, блок ввода неисправностей, коммутатор, индикатор и второе пороговое устройство. [Патент РФ №50700. Стенд для изучения работы приемника тональных рельсовых цепей. МПК B 61 L 23/16; G 09 B 9/00, авторы Леушин В.Б., Баратов P.P., опубл. 20.01.2006 г., БИ №2].
Недостатком данного стенда является то, что он не позволяет наглядно представить для изучения принцип распознавания приемником тональной рельсовой цепи сигнала данной рельсовой цепи на фоне сигналов смежных и параллельно расположенных рельсовых цепей.
Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.
Техническим результатом стенда для изучения работы приемника тональных рельсовых цепей является расширение функциональных возможностей, повышение достоверности информации для изучения принципов распознавания приемником тональной рельсовой цепи сигнала данной рельсовой цепи на фоне присутствия сигналов смежных рельсовых цепей за счет демонстрации реакции элементов приемника участвующих в выделении сигнала данной рельсовой цепи на фоне сигналов смежных и параллельно расположенных рельсовых цепей в ситуациях, которые встречаются в реальных условиях эксплуатации.
Технический результат достигается тем, что в стенд для изучения работы приемника тональных рельсовых цепей, содержащий приемник тональной рельсовой цепи, включающий в себя последовательно
соединенные между собой входной фильтр, демодулятор, амплитудный ограничитель, первый буферный каскад, первый фильтр частоты модуляции, второй буферный каскад, пороговое устройство, выходной усилитель, второй фильтр частоты модуляции, выпрямитель, источник полезного сигнала, блок ввода неисправностей, коммутатор, индикатор и второе пороговое устройство, дополнительно введен блок регулирования частоты несущей сигнала и частоты следования прямоугольных импульсов модулирующего сигнала, а источник полезного сигнала, включающий в себя генератор несущей сигнала, генератор модулирующей сигнала, модулятор, усилитель соединен с первым входом приемника, второй вход которого соединен с блоком ввода неисправностей, а выход - со вторым пороговым устройством, первый вход приемника является входом входного фильтра, который соединен с входом демодулятора, который соединен с входом амплитудного ограничителя, который соединен с входом первого буферного каскада, который соединен с входом первого фильтра частоты модуляции, который соединен со входом второго буферного каскада, который соединен со входом порогового устройства, которое соединено со входом выходного усилителя, который соединен со входом второго фильтра частоты модуляции, который соединен с входом выпрямителя, выход которого является выходом приемника, вход приемника, выход входного фильтра, демодулятора, амплитудного ограничителя, первого буферного каскада, первого фильтра частоты модуляции, второго буферного каскада, порогового устройства, выходного усилителя, второго фильтра частоты модуляции, выпрямителя и второго порогового устройства соединены соответственно с первым, вторым, третьим, четвертым, пятым, шестым, седьмым, восьмым, девятым, десятым и одиннадцатым входами коммутатора, выход которого соединен с индикатором, выход генератора несущей сигнала соединен с первым входом модулятора, выход которого соединен со входом усилителя, выход которого является выходом источника полезного сигнала, второй вход
модулятора соединен с выходом генератора модулирующего сигнала, первый выход блока регулирования частоты несущей сигнала и частоты следования прямоугольных импульсов модулирующего сигнала соединен с входом генератора несущей сигнала, второй выход - со входом генератора модулирующего сигнала, а третий выход - со вторым входом усилителя.
Патентный поиск подтвердил отсутствие аналогичных решений, позволяющих изучать принципы распознавания приемником тональной рельсовой цепи сигнала данной рельсовой цепи на фоне присутствия сигналов смежных и параллельно расположенных рельсовых цепей за счет демонстрации реакции элементов приемника, участвующих в выделении сигнала данной рельсовой цепи на фоне сигналов смежных и параллельно расположенных рельсовых цепей в ситуациях, которые встречаются в реальных условиях эксплуатации.
На фиг.1 представлена функциональная схема стенда для изучения приемника тональных рельсовых цепей.
Стенд для изучения работы приемника тональных рельсовых цепей содержит источник полезного сигнала 1, приемник тональной рельсовой цепи 2, входной полосовой фильтр 3, демодулятор 4, амплитудный ограничитель 5, первый буферный каскад 6, первый фильтр частоты модуляции 7, второй буферный каскад 8, пороговое устройство 9, выходной усилитель 10, второй фильтр частоты модуляции 11, выпрямитель 12, второе решающее устройство 13, блок ввода неисправностей 14, коммутатор 15, индикатор 16, генератор несущей сигнала 17, модулятор 18, генератор модулирующего сигнала 19, усилитель 20 и блок регулирования частоты несущей сигнала и частоты следования прямоугольных импульсов модулирующего сигнала 21.
Стенд для изучения работы приемника тональных рельсовых цепей работает следующим образом.
Полезный сигнал тональных рельсовых цепей формируется посредством перемножения модулятором 18 несущей сигнала, имеющей
квазигармоническую форму, и модулирующей несущей сигнала, представляющую собой прямоугольные однополярные импульсы со скважностью два. Генератор несущей сигнала 17, модулятор 18, генератор модулирующего сигнала 19 формируют полезный сигнал, который через усилитель 20 и входной полосовой фильтр 3 поступает на вход демодулятора 4, который выделяет огибающую полезного сигнала, которая затем поступает на вход первого буферного каскада 6 через амплитудный ограничитель 5, который стабилизирует порог чувствительности приемника и повышает добротность первого фильтра частоты модуляции 7. Огибающая сигнала с выхода первого фильтра частоты модуляции 7 через второй буферный каскад 8 поступает на вход порогового устройства 9, которое принимает решение о наличии сигнала рельсовой цепи на входе приемника 2 и регенерирует его. Выходной усилитель 10 усиливает восстановленный модулирующий сигнал. Второй фильтр частоты модуляции 11 окончательно подавляет влияния помех, а выпрямитель 12 выделяет из модулирующего сигнала на выходе фильтра 11 постоянную составляющую, которая управляет работой второго решающего устройства 13. С выхода 1 блока регулирования частоты несущей сигнала и частоты следования прямоугольных импульсов модулирующего сигнала 21 можно перестраивать работу генератора несущей сигнала 17, т.е. регулировать частоту несущей, с выхода 2 - можно перестраивать работу генератора модулирующей сигнала 19, т.е. регулировать частоту следования прямоугольных модулирующих импульсов, а с выхода 3 - можно регулировать уровень полезного сигнала на выходе усилителя 20, т.е. на выходе источника полезного сигнала 1.
Приемник тональных рельсовых цепей 2 настроен на прием полезного сигнала имеющего строго определенную частоту несущей и частоту следования прямоугольных импульсов модулирующей. Изменяя частоту несущей и модулирующей полезного сигнала, а также уровень полезного сигнала, можно демонстрировать работу приемника тональных
рельсовых цепей 2 по распознаванию сигнала данной рельсовой цепи от сигналов смежных и параллельно расположенных рельсовых цепей.
Изменением частоты настройки генератора несущей 17 производится имитация несущей сигнала тональных рельсовых цепей. При этом на выходе входного полосового фильтра 3 посредством индикатора 16 можно наблюдать процесс выделения рабочего диапазона частот: частота несущей сигнала совпадает со средней частотой полосы пропускания входного полосового фильтра 3 - уровень сигнала практически не изменяется; частота несущей сигнала отличается от частот, расположенных в полосе пропускания входного полосового фильтра 3 - уровень сигнала будет уменьшен в соответствии с величиной затухания, вносимой входным полосовым фильтром 3. Изменением частоты настройки генератора модулирующего сигнала 19, производится имитация частоты следования прямоугольных модулирующих импульсов сигналов тональных рельсовых цепей. При этом на выходе первого фильтра частоты модуляции 7 посредством индикатора 16 можно наблюдать процесс выделения огибающей несущей сигнала, т.е. первой гармоники модулирующих импульсов: частота следования модулирующих импульсов совпадает со средней частотой полосы пропускания первого фильтра частоты модуляции 7 - уровень первой гармоники практически не изменяется; частота следования модулирующих импульсов отличается от частот, расположенных в полосе пропускания первого фильтра частоты модуляции 7 - первая гармоника модулирующих импульсов будет отсутствовать. Изменением настройки усилителя 20, производится имитация величины сигнала на входе приемника тональных рельсовых цепей 2. При этом на выходе амплитудного ограничителя 5 посредством индикатора 16 можно наблюдать процесс нормирования уровня сигнала на входе первого фильтра частоты модуляции 7, который необходим для надежного распознавания первой гармоники модулирующих импульсов сигнала данной рельсовой цепи на фоне первой гармоники модулирующих
импульсов сигнала смежных и параллельно расположенных рельсовых цепей. Нарушение нормальной работы амплитудного ограничителя 5 приводит к тому, что первый фильтр частоты модуляции 7 может пропустить первую гармонику модулирующих импульсов на частотах принятых в смежных и параллельно расположенных рельсовых цепях. Изменением настройки усилителя 20 при совпадении частоты несущей и модулирующей полезного сигнала можно демонстрировать регистрацию полезного сигнала пороговым устройством 9 и вторым решающим устройством 13.
Посредством блока ввода неисправностей 14 можно изменять параметры любого из элементов приемника 2 в соответствии с наиболее встречающимися неисправностями на практике, тем самым имитировать его работу в реальных условиях эксплуатации.
Коммутатор 15 позволяет подсоединять индикатор 16 к входу любого из элементов приемника 2 и наблюдать процессы, происходящие при обработке сигналов и помех приемником 2 в целом и отдельными его элементами в частности.
Предлагаемая полезная модель позволяет за счет повышения достоверности и наглядности производить изучение принципов распознавания приемником тональной рельсовой цепи сигнала данной рельсовой цепи на фоне присутствия сигналов смежных рельсовых цепей посредством демонстрации реакции элементов приемника, участвующих в выделении сигнала данной рельсовой цепи на фоне сигналов смежных и параллельно расположенных рельсовых цепей в ситуациях, которые встречаются в реальных условиях эксплуатации.
Стенд для изучения работы приемника тональных рельсовых цепей, содержащий приемник тональной рельсовой цепи, включающий в себя последовательно соединенные между собой входной фильтр, демодулятор, амплитудный ограничитель, первый буферный каскад, первый фильтр частоты модуляции, второй буферный каскад, пороговое устройство, выходной усилитель, второй фильтр частоты модуляции, выпрямитель, источник полезного сигнала, блок ввода неисправностей, коммутатор, индикатор и второе пороговое устройство, отличающийся тем, что в него дополнительно введен блок регулирования частоты несущей сигнала и частоты следования прямоугольных импульсов модулирующего сигнала, а источник полезного сигнала, включающий в себя генератор несущей сигнала, генератор модулирующей сигнала, модулятор, усилитель соединен с первым входом приемника, второй вход которого соединен с блоком ввода неисправностей, а выход - со вторым пороговым устройством, первый вход приемника является входом входного фильтра, который соединен с входом демодулятора, который соединен с входом амплитудного ограничителя, который соединен с входом первого буферного каскада, который соединен с входом первого фильтра частоты модуляции, который соединен со входом второго буферного каскада, который соединен со входом порогового устройства, которое соединено со входом выходного усилителя, который соединен со входом второго фильтра частоты модуляции, который соединен с входом выпрямителя, выход которого является выходом приемника, вход приемника, выход входного фильтра, демодулятора, амплитудного ограничителя, первого буферного каскада, первого фильтра частоты модуляции, второго буферного каскада, порогового устройства, выходного усилителя, второго фильтра частоты модуляции, выпрямителя и второго порогового устройства соединены соответственно с первым, вторым, третьим, четвертым, пятым, шестым, седьмым, восьмым, девятым, десятым и одиннадцатым входами коммутатора, выход которого соединен с индикатором, выход генератора несущей сигнала соединен с первым входом модулятора, выход которого соединен со входом усилителя, выход которого является выходом источника полезного сигнала, второй вход модулятора соединен с выходом генератора модулирующего сигнала, первый выход блока регулирования частоты несущей сигнала и частоты следования прямоугольных импульсов модулирующего сигнала соединен с входом генератора несущей сигнала, второй выход - со входом генератора модулирующего сигнала, а третий выход - со вторым входом усилителя.
