一种相敏轨道信号检测方法及系统的制作方法
一种相敏轨道信号检测方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及铁路轨道检测技术领域，特别是涉及一种相敏轨道信号检测方法及系 统。
【背景技术】
[0002] 当今，25Hz相敏轨道电路作为当今铁路信号自动控制的基础设备，是保障铁路行 车安全的关键信号设备之一。通常需要对25Hz相敏轨道电路的相敏特性进行检测，以排除 轨道异常情况。
[0003] 在现有的对铁路25Hz相敏轨道信号检测的方法中，需要从含大量干扰的轨道信 号中，提取出有效的25Hz相敏信号（包括局部电压和轨道电压），从25Hz相敏轨道信号中 快速准确地计算出局部电压和轨道电压的频率及相位差。其中，现有的相敏轨道频率检测 主要采用过零检测的方式；现有的信号间相位差检测方法主要是以一个信号为参考，利用 比较器记录两个相邻采样值相对于参考信号两相邻采样值的时间差，从而得出信号的相位 延迟，计算出相位差。
[0004] 然而，过零检测的方式对过零点的要求非常高，当采样率不够高时过零点的采集 误差会导致频率出现偏差。因此采用过零检测的方式检测相敏轨道电路的频率对A/D的采 样速率要求非常高，而提高采样速率会直接导致硬件成本增加和加大软件开销；同时，现有 的信号间相位差检测方法需要一个信号发生单元产生一个控制信号，一个取样单元对待测 信号取样，一个比较单元分别比较相邻两次相同取样值的时间差，实现方式非常复杂，且成 本高，抗干扰能力弱。
[0005] 基于此，亟需一种可靠准确的相敏轨道信号检测方法，以达到实现方便、成本低的 目的。
【发明内容】
[0006] 有鉴于此，本发明提供了一种相敏轨道信号检测方法，以达到实现方便、成本低的 目的。
[0007] 为解决上述技术问题，本发明提供一种相敏轨道信号检测方法，包括：
[0008] 获取相敏轨道信号，所述相敏轨道信号包括局部电压信号和轨道电压信号；
[0009] 利用所述局部电压信号和轨道电压信号的N个周期信号波形，分别估算得到所述 局部电压信号和轨道电压信号的预测频率；
[0010] 利用估算得到的预测频率，采用准同步相位差迭代法，分别逐次迭代得到所述局 部电压信号和轨道电压信号的实际频率；
[0011] 依据迭代得到的实际频率，分别对所述局部电压信号和轨道电压信号进行傅里叶 变换，得到所述局部电压信号和轨道电压信号的实时相位；
[0012] 利用得到的两个实时相位，计算得到所述局部电压信号和轨道电压信号之间的相 位差。
[0013] 优选的，利用所述局部电压信号和轨道电压信号的N个周期信号波形，分别估算 得到所述局部电压信号和轨道电压信号的预测频率之前，还包括：
[0014] 利用数字滤波器，分别对所述局部电压信号和轨道电压信号进行滤波，以滤除干 扰信号。
[0015] 本发明还提供了一种相敏轨道信号检测系统，包括：
[0016] 信号获取器，用于获取局部电压信号和轨道电压信号；
[0017] 预测频率估算器，用于利用所述局部电压信号和轨道电压信号的N个周期信号波 形，分别估算得到所述局部电压信号和轨道电压信号的预测频率；
[0018] 实际频率计算器，用于利用估算得到的预测频率，采用准同步相位差迭代法，分别 逐次迭代得到所述局部电压信号和轨道电压信号的实际频率；
[0019] 相位计算器，用于依据迭代得到的实际频率，分别对所述局部电压信号和轨道电 压信号进行傅里叶变换，得到所述局部电压信号和轨道电压信号的实时相位；
[0020] 相位差计算器，用于利用得到的两个实时相位，计算得到所述局部电压信号和轨 道电压信号之间的相位差。
[0021] 以上本发明提供的相敏轨道信号检测方法及系统中，首先，利用局部电压信号和 轨道电压信号的N个周期信号波形，分别估算得到这两个信号的预测频率；利用估算得到 的预测频率，采用准同步相位差迭代法，分别逐次迭代得到这两个信号的实际频率；然后， 再依据迭代得到的实际频率，分别对这两个信号进行傅里叶变换，得到这两个信号的实时 相位，进而计算得到局部电压信号和轨道电压信号之间的相位差。其中，利用准同步相位差 迭代法计算频率，避免了提高采样率引起的硬件成本和软件开销，成本低；根据准同步相位 差迭代法得到的频率可直接用于傅里叶变换计算出信号实时相位，不需要复杂的相位比较 电路，实现方便，成本低，实时性高，避免了因为采样精度引起的误差，可靠性高。
【附图说明】
[0022] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据 提供的附图获得其他的附图。
[0023] 图1为本发明提供的一种相敏轨道信号检测方法实施例1的流程图；
[0024] 图2为本发明提供的一种相敏轨道信号检测系统实施例1的结构框图示意图。
【具体实施方式】
[0025] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0026] 本发明的核心是提供一种相敏轨道信号检测方法，以达到实现方便、成本低的目 的。
[0027] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和【具体实施方式】 对本发明作进一步的详细说明。
[0028] 参考图1，示出了本发明一种相敏轨道信号检测方法实施例1的流程图，该方法具 体可以包括如下步骤：
[0029] 步骤S100、获取相敏轨道信号，相敏轨道信号包括局部电压信号和轨道电压信 号；
[0030] 实际应用中，最初获取到的是含大量干扰信号的相敏轨道信号，基于此，本发明 中，为了保证检测结果（即频率值和相位差）较高的准确度，在获取到相敏轨道信号之后， 利用局部电压信号和轨道电压信号的N个周期信号波形，分别估算得到局部电压信号和轨 道电压信号的预测频率之前，还可以利用数字滤波器，分别对相敏轨道信号进行滤波，以滤 除干扰信号。具体地，可以采用数字带通滤波器对相敏轨道信号进行滤波。其中，运用数字 滤波器技术节省模拟滤波器带来的硬件成本和提高系统可靠性。
[0031] 当然，对相敏轨道信号进行滤波之前，需要将为模拟信号的相敏轨道信号进行AD 采样，转换为数字信号的相敏轨道信号。
[0032] 步骤S101、利用局部电压信号和轨道电压信号的N个周期信号波形，分别估算得 到局部电压信号的预测频率和轨道电压信号的预测频率f 2;
[0033] 步骤S102、利用估算得到的预测频率，采用准同步相位差迭代法，分别逐次迭代得 到局部电压信号的实际频率f' i和轨道电压信号的实际频率f' 2；
[0034] 其中，准同步相位差迭代法的基本思想是：通 过数字带通滤波器得到预测频率范 围的一组信号采样数据。在采样数据中，根据预测频率测量第一周期的相位信号及后续间 隔第N个周期的相位信号，利用多个周期之间的相位差迭代值可以计算出实际频率值与预 测频率值之间的差值，从而无限逼近得到实际频率值。
[0035] 具体地：
[0036] (1)参考以下周期信号傅里叶级数展开式，分别对局部电压信号和轨道电压信号 进行傅里叶技术级数展开：
[0038] 其中
[0041] (2)利用相位差法计算信号频率：
[0044]f= f-Af
[0045] 其中，N一周期数；f-预测频率；A f-频率偏差；f'-实际频率；
[0046] (3)根据准同步算法的思想，根据实际频率f'调整采样点数，逐次对其进行修正 迭代，最终可以逼近实际频率并得到相应的采样点数。
[0047] 步骤S103、依据迭代得到的实际频率，分别对局部电压信号和轨道电压信号进行 傅里叶变换，得到局部电压信号的实时相位灼 :和轨道电压信号的实时相位朽；
[0048] 具体地，利用上述（3)的结果进行FFT转换，利用转换后的结果即可得到轨道电源 (轨道电压）与局部电源（局部电压）间相角差值。
[0049] 步骤S103中，根据准同步相位差迭代法得到的频率直接用于傅里叶变换计算出 信号实时相位，避免了对零点敏感的情况，使用准同步相位差迭代法计算频率和相位，即使 出现A/D采样点的偏移，也不会明显影响计算结果产生，计算精度高。
[0050] 步骤S104、利用得到的两个实时相位，计算得到局部电压信号和轨道电压信号之 间的相位差，即
[0051] 以上本发明提供的相敏轨道信号检测方法及系统中，首先，利用局部电压信号和 轨道电压信号的N个周期信号波形，分别估算得到局部电压信号和轨道电压信号的预测频 率；利用估算得到的预测频率，采用准同步相位差迭代法，分别逐次迭代得到局部电压信号 和轨道电压信号的实际频率；然后，再依据迭代得到的实际频率，分别对局部电压信号和轨 道电压信号进行傅里叶变换，得到局部电压信号和轨道电压信号的实时相位，进而计算得 到局部电压信号和轨道电压信号之间的相位差。其中，利用准同步相位差迭代法计算频率， 避免了提高采样率引起的硬件成本和软件开销，成本低；根据准同步相位差迭代法得到的 频率可直接用于傅里叶变换计算出信号实时相位，不需要复杂的相位比较电路，实现方便， 成本低，实时性高，避免了因为采样精度引起的误差，可靠性高。
[0052] 与上述本发明一种相敏轨道信号检测方法实施例1相对应，本发明还提供了一种 相敏轨道信号检测系统实施例1，参考图2,该系统200可以包括如下内容：
[0053] 信号获取器201，用于获取局部电压信号和轨道电压信号；
[0054] 预测频率估算器202,用于利用局部电压信号和轨道电压信号的N个周期信号波 形，分别估算得到局部电压信号的预测频率和轨道电压信号的预测频率f 2;
[0055] 实际频率计算器203,用于利用估算得到的预测频率，采用准同步相位差迭代法， 分别逐次迭代得到局部电压信号的实际频率f' i和轨道电压信号的实际频率f' 2;
[0056] 相位计算器204,用于依据迭代得到的实际频率，分别对局部电压信号和轨道电压 信号进行傅里叶变换，得到局部电压信号的实时相位约和轨道电压信号的实时相位朽5
[0057] 相位差计算器205,用于利用得到的两个实时相位，计算得到局部电压信号和轨道 电压信号之间的相位差，即
[0058] 需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重 点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。 对于系统类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述得比较简单，相关之处参 见方法实施例的部分说明即可。
[0059] 以上对本发明所提供的相敏轨道信号检测方法及系统进行了详细介绍。本文中应 用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理 解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离 本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发 明权利要求的保护范围内。
【主权项】
1. 一种相敏轨道信号检测方法，其特征在于，包括： 获取相敏轨道信号，所述相敏轨道信号包括局部电压信号和轨道电压信号； 利用所述局部电压信号和轨道电压信号的N个周期信号波形，分别估算得到所述局部 电压信号和轨道电压信号的预测频率； 利用估算得到的预测频率，采用准同步相位差迭代法，分别逐次迭代得到所述局部电 压信号和轨道电压信号的实际频率； 依据迭代得到的实际频率，分别对所述局部电压信号和轨道电压信号进行傅里叶变 换，得到所述局部电压信号和轨道电压信号的实时相位； 利用得到的两个实时相位，计算得到所述局部电压信号和轨道电压信号之间的相位 差。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述局部电压信号和轨道电压信 号的N个周期信号波形，分别估算得到所述局部电压信号和轨道电压信号的预测频率之 前，还包括： 利用数字滤波器，分别对所述局部电压信号和轨道电压信号进行滤波，以滤除干扰信 号。3. -种相敏轨道信号检测系统，其特征在于，包括： 信号获取器，用于获取局部电压信号和轨道电压信号； 预测频率估算器，用于利用所述局部电压信号和轨道电压信号的N个周期信号波形， 分别估算得到所述局部电压信号和轨道电压信号的预测频率； 实际频率计算器，用于利用估算得到的预测频率，采用准同步相位差迭代法，分别逐次 迭代得到所述局部电压信号和轨道电压信号的实际频率； 相位计算器，用于依据迭代得到的实际频率，分别对所述局部电压信号和轨道电压信 号进行傅里叶变换，得到所述局部电压信号和轨道电压信号的实时相位； 相位差计算器，用于利用得到的两个实时相位，计算得到所述局部电压信号和轨道电 压信号之间的相位差。
【专利摘要】本发明公开了一种相敏轨道信号检测方法及系统，该方法包括：利用局部电压信号和轨道电压信号的N个周期信号波形，分别估算得到这两个信号的预测频率；利用预测频率，采用准同步相位差迭代法，分别逐次迭代得到实际频率；依据实际频率，分别对这两个信号进行傅里叶变换，得到这两个信号的实时相位，进而计算得到局部电压信号和轨道电压信号之间的相位差。以上技术方案利用准同步相位差迭代法计算频率，避免了提高采样率引起的硬件成本和软件开销，成本低；将准同步相位差迭代法得到的频率直接用于傅里叶变换计算出信号实时相位，不需要复杂的相位比较电路，实现方便，成本低，实时性高，避免了因为采样精度引起的误差，可靠性高。
【IPC分类】G01R31/28
【公开号】CN104898041
【申请号】CN201510375286
【发明人】廖美英, 易黎丽, 雍鸿程, 刘鹏飞, 倪伟, 严赫, 赵快
【申请人】绵阳市维博电子有限责任公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月30日
【技术领域】
[0001] 本发明涉及铁路轨道检测技术领域，特别是涉及一种相敏轨道信号检测方法及系 统。
【背景技术】
[0002] 当今，25Hz相敏轨道电路作为当今铁路信号自动控制的基础设备，是保障铁路行 车安全的关键信号设备之一。通常需要对25Hz相敏轨道电路的相敏特性进行检测，以排除 轨道异常情况。
[0003] 在现有的对铁路25Hz相敏轨道信号检测的方法中，需要从含大量干扰的轨道信 号中，提取出有效的25Hz相敏信号（包括局部电压和轨道电压），从25Hz相敏轨道信号中 快速准确地计算出局部电压和轨道电压的频率及相位差。其中，现有的相敏轨道频率检测 主要采用过零检测的方式；现有的信号间相位差检测方法主要是以一个信号为参考，利用 比较器记录两个相邻采样值相对于参考信号两相邻采样值的时间差，从而得出信号的相位 延迟，计算出相位差。
[0004] 然而，过零检测的方式对过零点的要求非常高，当采样率不够高时过零点的采集 误差会导致频率出现偏差。因此采用过零检测的方式检测相敏轨道电路的频率对A/D的采 样速率要求非常高，而提高采样速率会直接导致硬件成本增加和加大软件开销；同时，现有 的信号间相位差检测方法需要一个信号发生单元产生一个控制信号，一个取样单元对待测 信号取样，一个比较单元分别比较相邻两次相同取样值的时间差，实现方式非常复杂，且成 本高，抗干扰能力弱。
[0005] 基于此，亟需一种可靠准确的相敏轨道信号检测方法，以达到实现方便、成本低的 目的。
【发明内容】
[0006] 有鉴于此，本发明提供了一种相敏轨道信号检测方法，以达到实现方便、成本低的 目的。
[0007] 为解决上述技术问题，本发明提供一种相敏轨道信号检测方法，包括：
[0008] 获取相敏轨道信号，所述相敏轨道信号包括局部电压信号和轨道电压信号；
[0009] 利用所述局部电压信号和轨道电压信号的N个周期信号波形，分别估算得到所述 局部电压信号和轨道电压信号的预测频率；
[0010] 利用估算得到的预测频率，采用准同步相位差迭代法，分别逐次迭代得到所述局 部电压信号和轨道电压信号的实际频率；
[0011] 依据迭代得到的实际频率，分别对所述局部电压信号和轨道电压信号进行傅里叶 变换，得到所述局部电压信号和轨道电压信号的实时相位；
[0012] 利用得到的两个实时相位，计算得到所述局部电压信号和轨道电压信号之间的相 位差。
[0013] 优选的，利用所述局部电压信号和轨道电压信号的N个周期信号波形，分别估算 得到所述局部电压信号和轨道电压信号的预测频率之前，还包括：
[0014] 利用数字滤波器，分别对所述局部电压信号和轨道电压信号进行滤波，以滤除干 扰信号。
[0015] 本发明还提供了一种相敏轨道信号检测系统，包括：
[0016] 信号获取器，用于获取局部电压信号和轨道电压信号；
[0017] 预测频率估算器，用于利用所述局部电压信号和轨道电压信号的N个周期信号波 形，分别估算得到所述局部电压信号和轨道电压信号的预测频率；
[0018] 实际频率计算器，用于利用估算得到的预测频率，采用准同步相位差迭代法，分别 逐次迭代得到所述局部电压信号和轨道电压信号的实际频率；
[0019] 相位计算器，用于依据迭代得到的实际频率，分别对所述局部电压信号和轨道电 压信号进行傅里叶变换，得到所述局部电压信号和轨道电压信号的实时相位；
[0020] 相位差计算器，用于利用得到的两个实时相位，计算得到所述局部电压信号和轨 道电压信号之间的相位差。
[0021] 以上本发明提供的相敏轨道信号检测方法及系统中，首先，利用局部电压信号和 轨道电压信号的N个周期信号波形，分别估算得到这两个信号的预测频率；利用估算得到 的预测频率，采用准同步相位差迭代法，分别逐次迭代得到这两个信号的实际频率；然后， 再依据迭代得到的实际频率，分别对这两个信号进行傅里叶变换，得到这两个信号的实时 相位，进而计算得到局部电压信号和轨道电压信号之间的相位差。其中，利用准同步相位差 迭代法计算频率，避免了提高采样率引起的硬件成本和软件开销，成本低；根据准同步相位 差迭代法得到的频率可直接用于傅里叶变换计算出信号实时相位，不需要复杂的相位比较 电路，实现方便，成本低，实时性高，避免了因为采样精度引起的误差，可靠性高。
【附图说明】
[0022] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据 提供的附图获得其他的附图。
[0023] 图1为本发明提供的一种相敏轨道信号检测方法实施例1的流程图；
[0024] 图2为本发明提供的一种相敏轨道信号检测系统实施例1的结构框图示意图。
【具体实施方式】
[0025] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0026] 本发明的核心是提供一种相敏轨道信号检测方法，以达到实现方便、成本低的目 的。
[0027] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和【具体实施方式】 对本发明作进一步的详细说明。
[0028] 参考图1，示出了本发明一种相敏轨道信号检测方法实施例1的流程图，该方法具 体可以包括如下步骤：
[0029] 步骤S100、获取相敏轨道信号，相敏轨道信号包括局部电压信号和轨道电压信 号；
[0030] 实际应用中，最初获取到的是含大量干扰信号的相敏轨道信号，基于此，本发明 中，为了保证检测结果（即频率值和相位差）较高的准确度，在获取到相敏轨道信号之后， 利用局部电压信号和轨道电压信号的N个周期信号波形，分别估算得到局部电压信号和轨 道电压信号的预测频率之前，还可以利用数字滤波器，分别对相敏轨道信号进行滤波，以滤 除干扰信号。具体地，可以采用数字带通滤波器对相敏轨道信号进行滤波。其中，运用数字 滤波器技术节省模拟滤波器带来的硬件成本和提高系统可靠性。
[0031] 当然，对相敏轨道信号进行滤波之前，需要将为模拟信号的相敏轨道信号进行AD 采样，转换为数字信号的相敏轨道信号。
[0032] 步骤S101、利用局部电压信号和轨道电压信号的N个周期信号波形，分别估算得 到局部电压信号的预测频率和轨道电压信号的预测频率f 2;
[0033] 步骤S102、利用估算得到的预测频率，采用准同步相位差迭代法，分别逐次迭代得 到局部电压信号的实际频率f' i和轨道电压信号的实际频率f' 2；
[0034] 其中，准同步相位差迭代法的基本思想是：通 过数字带通滤波器得到预测频率范 围的一组信号采样数据。在采样数据中，根据预测频率测量第一周期的相位信号及后续间 隔第N个周期的相位信号，利用多个周期之间的相位差迭代值可以计算出实际频率值与预 测频率值之间的差值，从而无限逼近得到实际频率值。
[0035] 具体地：
[0036] (1)参考以下周期信号傅里叶级数展开式，分别对局部电压信号和轨道电压信号 进行傅里叶技术级数展开：
[0038] 其中
[0041] (2)利用相位差法计算信号频率：
[0044]f= f-Af
[0045] 其中，N一周期数；f-预测频率；A f-频率偏差；f'-实际频率；
[0046] (3)根据准同步算法的思想，根据实际频率f'调整采样点数，逐次对其进行修正 迭代，最终可以逼近实际频率并得到相应的采样点数。
[0047] 步骤S103、依据迭代得到的实际频率，分别对局部电压信号和轨道电压信号进行 傅里叶变换，得到局部电压信号的实时相位灼 :和轨道电压信号的实时相位朽；
[0048] 具体地，利用上述（3)的结果进行FFT转换，利用转换后的结果即可得到轨道电源 (轨道电压）与局部电源（局部电压）间相角差值。
[0049] 步骤S103中，根据准同步相位差迭代法得到的频率直接用于傅里叶变换计算出 信号实时相位，避免了对零点敏感的情况，使用准同步相位差迭代法计算频率和相位，即使 出现A/D采样点的偏移，也不会明显影响计算结果产生，计算精度高。
[0050] 步骤S104、利用得到的两个实时相位，计算得到局部电压信号和轨道电压信号之 间的相位差，即
[0051] 以上本发明提供的相敏轨道信号检测方法及系统中，首先，利用局部电压信号和 轨道电压信号的N个周期信号波形，分别估算得到局部电压信号和轨道电压信号的预测频 率；利用估算得到的预测频率，采用准同步相位差迭代法，分别逐次迭代得到局部电压信号 和轨道电压信号的实际频率；然后，再依据迭代得到的实际频率，分别对局部电压信号和轨 道电压信号进行傅里叶变换，得到局部电压信号和轨道电压信号的实时相位，进而计算得 到局部电压信号和轨道电压信号之间的相位差。其中，利用准同步相位差迭代法计算频率， 避免了提高采样率引起的硬件成本和软件开销，成本低；根据准同步相位差迭代法得到的 频率可直接用于傅里叶变换计算出信号实时相位，不需要复杂的相位比较电路，实现方便， 成本低，实时性高，避免了因为采样精度引起的误差，可靠性高。
[0052] 与上述本发明一种相敏轨道信号检测方法实施例1相对应，本发明还提供了一种 相敏轨道信号检测系统实施例1，参考图2,该系统200可以包括如下内容：
[0053] 信号获取器201，用于获取局部电压信号和轨道电压信号；
[0054] 预测频率估算器202,用于利用局部电压信号和轨道电压信号的N个周期信号波 形，分别估算得到局部电压信号的预测频率和轨道电压信号的预测频率f 2;
[0055] 实际频率计算器203,用于利用估算得到的预测频率，采用准同步相位差迭代法， 分别逐次迭代得到局部电压信号的实际频率f' i和轨道电压信号的实际频率f' 2;
[0056] 相位计算器204,用于依据迭代得到的实际频率，分别对局部电压信号和轨道电压 信号进行傅里叶变换，得到局部电压信号的实时相位约和轨道电压信号的实时相位朽5
[0057] 相位差计算器205,用于利用得到的两个实时相位，计算得到局部电压信号和轨道 电压信号之间的相位差，即
[0058] 需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重 点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。 对于系统类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述得比较简单，相关之处参 见方法实施例的部分说明即可。
[0059] 以上对本发明所提供的相敏轨道信号检测方法及系统进行了详细介绍。本文中应 用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理 解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离 本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发 明权利要求的保护范围内。
【主权项】
1. 一种相敏轨道信号检测方法，其特征在于，包括： 获取相敏轨道信号，所述相敏轨道信号包括局部电压信号和轨道电压信号； 利用所述局部电压信号和轨道电压信号的N个周期信号波形，分别估算得到所述局部 电压信号和轨道电压信号的预测频率； 利用估算得到的预测频率，采用准同步相位差迭代法，分别逐次迭代得到所述局部电 压信号和轨道电压信号的实际频率； 依据迭代得到的实际频率，分别对所述局部电压信号和轨道电压信号进行傅里叶变 换，得到所述局部电压信号和轨道电压信号的实时相位； 利用得到的两个实时相位，计算得到所述局部电压信号和轨道电压信号之间的相位 差。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述局部电压信号和轨道电压信 号的N个周期信号波形，分别估算得到所述局部电压信号和轨道电压信号的预测频率之 前，还包括： 利用数字滤波器，分别对所述局部电压信号和轨道电压信号进行滤波，以滤除干扰信 号。3. -种相敏轨道信号检测系统，其特征在于，包括： 信号获取器，用于获取局部电压信号和轨道电压信号； 预测频率估算器，用于利用所述局部电压信号和轨道电压信号的N个周期信号波形， 分别估算得到所述局部电压信号和轨道电压信号的预测频率； 实际频率计算器，用于利用估算得到的预测频率，采用准同步相位差迭代法，分别逐次 迭代得到所述局部电压信号和轨道电压信号的实际频率； 相位计算器，用于依据迭代得到的实际频率，分别对所述局部电压信号和轨道电压信 号进行傅里叶变换，得到所述局部电压信号和轨道电压信号的实时相位； 相位差计算器，用于利用得到的两个实时相位，计算得到所述局部电压信号和轨道电 压信号之间的相位差。
【专利摘要】本发明公开了一种相敏轨道信号检测方法及系统，该方法包括：利用局部电压信号和轨道电压信号的N个周期信号波形，分别估算得到这两个信号的预测频率；利用预测频率，采用准同步相位差迭代法，分别逐次迭代得到实际频率；依据实际频率，分别对这两个信号进行傅里叶变换，得到这两个信号的实时相位，进而计算得到局部电压信号和轨道电压信号之间的相位差。以上技术方案利用准同步相位差迭代法计算频率，避免了提高采样率引起的硬件成本和软件开销，成本低；将准同步相位差迭代法得到的频率直接用于傅里叶变换计算出信号实时相位，不需要复杂的相位比较电路，实现方便，成本低，实时性高，避免了因为采样精度引起的误差，可靠性高。
【IPC分类】G01R31/28
【公开号】CN104898041
【申请号】CN201510375286
【发明人】廖美英, 易黎丽, 雍鸿程, 刘鹏飞, 倪伟, 严赫, 赵快
【申请人】绵阳市维博电子有限责任公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月30日
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