О снижении влияния помех от линий электропередачи на функционирование канала автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа

Введение. Помехи, действующие в канале автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа, искажают передаваемый сигнал и приводят к сбоям в работе сигнализации. Для снижения влияния помех на функционирование канала ранее был предложен приемник с квадратурными каналами и варианты его реализации с применением нелинейного преобразования сигналов в одном или двух сечениях приемника. Цель исследования — выявление наилучших вариантов реализации квадратурного приемника.

Материалы и методы. Основной метод исследования — имитационное моделирование на ЭВМ процесса функционирования исследуемых приемников в условиях воздействия гармонической помехи от линии электропередачи. Для этого в среде визуального программирования Simulink разработаны имитационные модели приемников, использована имитационная модель гармонической помехи и проведены эксперименты по оценке показателя помехоустойчивости, в качестве которого выбрана длительность временно́го интервала, на котором наблюдались ошибки в работе приемников.

Результаты. Определено влияние нелинейного преобразования сигналов на помехоустойчивость приемников в условиях воздействия гармонической помехи.

Обсуждение и заключение. Исследование показало, что среди всех рассмотренных вариантов реализации квадратурного приемника по критерию максимальной помехоустойчивости при воздействии гармонической помехи наиболее предпочтительным является приемник с зоной нечувствительности. Незначительно уступает ему приемник с комбинированным подавителем помех и зоной нечувствительности.

1. Шаманов В.И. Защищенность локомотивных приемников АЛС от помех // Автоматика, связь, информатика. 2013. №4. С. 14–19 [Shamanov V.I. Security of locomotive receivers automatic locomotive signaling from interference. Automation, communication, informatics. 2013;(4):14-19. (In Russ.)]. EDN: https://www.elibrary.ru/qirkcl.

2. Розенберг Е.Н., Шухина Е.Е., Кисельгоф Г.К. Комплексные локомотивные системы безопасности // Автоматика, связь, информатика. 2014. №10. С. 2–4 [Rozenberg E.N., Shukhina E.E., Kiselgof G.K. Comprehensive locomotive safety systems. Automation, communication, informatics. 2014;(10):2-4. (In Russ.)] EDN: https://www.elibrary.ru/snqsdv.

3. Шухина Е. Е., Висков В. В., Гурьянов А. В. Безопасный локомотивный объединенный комплекс БЛОК // Автоматика, связь, информатика. 2011. №4. С. 18–19 [Shukhina E.E., Viskov V.V., Gur’yanov A.V. BLOK safe integrated locomotive unit. Automation, communication, informatics. 2011;(4):18-19. (In Russ.)]. EDN: https://www.elibrary.ru/nwhahf.

4. Гурьянов А.В., Сулоев А.В. Микропроцессорный дешифратор ДКСВ-М // Труды АО «НИИАС». М.: Т 8 Издательские Технологии, 2021. Т. 1, вып. 11. С. 278–282 [Gur’yanov A.V., Suloev A.V. DKSV-M microprocessor decoder. In: Proceedings of the NIIAS. Moscow: Vol. 8 Izdatel’skie Tehnologii; 2021. Vol. 1, Issue 11. p. 278–282. (In Russ.)]. EDN: https://www.elibrary.ru/bopcqa.

5. Кравцов Ю.А., Чегуров А.Б. Корреляционный способ дешифрирования числовых кодовых сигналов АЛСН // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения (Вестник РГУПС). 2009. №2 (34). С. 34–39 [Kravtsov Yu.A., Chegurov A.B. Correlation method of cab signaling code identification. Vestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putey Soobshcheniya (Vestnik RGUPS). 2009;(2):34-39. (In Russ.)]. EDN: https://www.elibrary.ru/kzmmgt.

6. Оценка эффективности локомотивного цифрового фильтра АЛСН при помощи полунатурных измерений / М.Э. Скоробогатов [и др.] // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. 2021. №1 (81). С. 62–69 [Skorobogatov M.E., Pultyakov A.V., Demyanov V.V., Alekseenko V.A. Estimation efficiency of the ALSN locomotive digital filter using semi-in-line measurements. Vestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putey Soobshcheniya (Vestnik RGUPS). 2021;(1):62-69. (In Russ.)]. https://doi.org/10.46973/0201-727X_2021_1_62.

7. Засов В.А. Компенсация помех в приемниках сигналов автоматической локомотивной сигнализации // Автоматика на транспорте. 2019. Т. 5, №1. С. 32–44 [Zasov V.A. Compensation of noise in signal receivers automatic locomotive signaling. Transport Automation Research. 2019;5(1):32-44. (In Russ.)]. EDN: https://elibrary.ru/rluixo. https://doi.org/10.20295/2412-9186-2019-1-32-44.

8. Засов В.А., Ромкин М.В. Адаптивное подавление мощных коррелированных помех в прерывистых сигналах // Вестник СамГУПС. 2022. №1 (55). С. 76–83 [Zasov V.A., Romkin M.V. Adaptive suppression of strong correlated interference in intermittent signals. Vestnik SamGUPS. 2022;(1):76-83. (In Russ.)]. EDN: https://www.elibrary.ru/dolbst.

9. Юсупов Р.Р., Хохрин А.С. Корреляционный приемник с квадратурными каналами для автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа АЛСН // Транспорт Урала. 2022. №3 (74). С. 49–54 [Yusupov R.R., Khokhrin A.S. Correlation receiver with quadrature channels for continuously working automatic cab signaling. Transport of the Urals. 2022;(3):49-54. (In Russ.)]. https://doi.org/10.20291/1815-9400-2022-3-49-54.

10. Влияние гармонических помех от высоковольтных ЛЭП на помехоустойчивость приемника канала автоматической локомотивной сигнализации непрерывного действия / Р.Р. Юсупов [и др.] // Электротехника. 2023. №10. С. 35–38 [Yusupov R.R., Khokhrin A. S., Gordeev I.P., Blachev K.E. The influence of harmonic interference from high-voltage power lines on the noise immunity of the receiver of the continuous automatic locomotive signaling channel. Russian Electrical Engineering. 2023;(10):35-38. (In Russ.)]. EDN: https://elibrary.ru/reihms. https://doi.org/10.53891/00135860_2023_10_35.

11. Хохрин А.С., Юсупов Р.Р., Плохов Е.М. Об эффективности корреляционного приема и нелинейной обработки в приемнике сигналов АЛСН // Электротехника. 2023. №10. С. 50–54 [Khokhrin A.S., Yusupov R.R., Plokhov E.M. On the effectiveness of correlation reception and nonlinear processing in the receiver of CAALS signals. Russian Electrical Engineering. 2023;(10):50-54. (In Russ.)]. EDN: https://elibrary.ru/jllhyc. https://doi.org/10.53891/00135860_2023_10_50.

12. Юсупов Р.Р., Леушин В.Б., Блачёв К.Э. Нелинейная обработка как способ борьбы с влиянием высоковольтных ЛЭП на работу локомотивного цифрового приемника канала АЛСН // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. Специальный выпуск: Проблемы железнодорожного транспорта на современном этапе развития. 2007. №2007. С. 55–59 [Yusupov R.R., Leushin V.B., Blachev K.E. Non-linear processing as a way to counteract high-voltage power line interference with the locomotive digital receiver of CACS channel. Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra Rossiyskoy akademii nauk. Spetsial'nyy vypusk: Problemy zheleznodorozhnogo transporta na sovremennom etape razvitiya. 2007;(2007):55-59. (In Russ.)]. EDN: https://www.elibrary.ru/wijdyx.

13. Сороко В.И., Фотькина Ж.В. Аппаратура железнодорожной автоматики и телемеханики: cправ.: в 5 кн. Кн. 4. 5-е изд. М.: Планета, 2020. 1020 с. [Soroko V.I., Fot’kina J.V. Railway automation and telemechanics hardware: reference book: 5 books. Book 4. 5th ed. Moscow: Planeta Publ.; 2020. 1020 p. (In Russ.)].