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Auswertung der einzelnen Frequenzen der dekadischen Tonfrequenz-Meldungsübertragung (IMU) in einem einzelnen Signalprozessor

IP.com Disclosure Number: IPCOM000017279D
Original Publication Date: 2000-Apr-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-22
Document File: 2 page(s) / 18K

Publishing Venue

Siemens

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Uwe Kaluscha: AUTHOR [+3]

Abstract

Zur Übertragung von melde- und sicherungstechnischen Daten zwischen Fahrzeugen und Strecke wird seit etwa dreißig Jahren die dekadische Tonfrequenz-IMU (Induktive Meldungsübertragung) eingesetzt, zusammen mit einem weiteren unabhängigen Übertragungskreis. Sie basiert auf der AM-Modulation eines Trägers (67,4 kHz, alternativ 91 kHz) mit bis zu 12 Tonfrequenzen im Bereich von 300 bis 6300 Hz. Jeweils 5 benachbarte Frequenzen bilden eine Dekade, innerhalb derer die Codierung in einer 2 aus 5 Auswahl erfolgt. Diese Art der Codierung ermöglicht bis zu 10 Begriffe pro Dekade. Bei Vollausbau können also parallel bis zu 6 Begriffe oder Ziffern übertragen werden.

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Verkehr

Auswertung der einzelnen Frequenzen der dekadischen Tonfrequenz-Meldungsübertragung (IMU) in einem einzelnen Signalprozessor

Idee: Uwe Kaluscha, Helmstedt; Detlev Bothe, Königslutter;

Michael Meier, Braunschweig

Zur Übertragung von melde- und sicherungstechnischen Daten zwischen Fahrzeugen undStrecke wird seit etwa dreißig Jahren die dekadische Tonfrequenz-IMU (InduktiveMeldungsübertragung) eingesetzt, zusammen mit einem weiteren unabhängigenÜbertragungskreis.

Sie basiert auf der AM-Modulation eines Trägers (67,4 kHz, alternativ 91 kHz) mit bis zu12 Tonfrequenzen im Bereich von 300 bis 6300 Hz. Jeweils 5 benachbarte Frequenzenbilden eine Dekade, innerhalb derer die Codierung in einer 2 aus 5 Auswahl erfolgt. DieseArt der Codierung ermöglicht bis zu 10 Begriffe pro Dekade. Bei Vollausbau können alsoparallel bis zu 6 Begriffe oder Ziffern übertragen werden.

Bislang wurde zur Auswertung der dekadische IMU für jede Tonfrequenz ein einzelnerdiskret aufgebauter Filter (TST20-Baustein) oder ein integrierter Filterbaustein (SC-Filter)benötigt. Dieser Aufbau erfordert hohen technischen Aufwand und Platzbedarf, zudem istbei Ausbau weiterer Dekaden ein Ergänzen der entsprechenden Filter notwendig.

Um den technischen Aufwand zu verringern, wird vorgeschlagen, die Auswertung derTonfrequenz-IMU in einem DSP-Controller (Digital Signal Processor) auf Softwarebasisvorzunehmen. Dies bietet mehrere Vorteile:

Zunächst kann auf einzelne Hardwarefilter verzichtet werden. Weiterhin lassen sich durcheine Firmware im DSP alle Tonfrequenzfilter realisieren, bei Bedarf durch Änderung derFirmware neue Filtercharakteristika einstellen sowie Ergänzungen von Dekaden vornehmen.

Da digitale Datenworte über alle Tonfrequenzen vorliegen, können diese bei mehrkanaligerAuswertung zur Erhöhung der Sicherheit gegeneinander verglichen werden.

In der Figur sind zwei unterschiedliche Ausführungsvarianten dargestellt:

In Variante 1 durchläuft das von einer Antenne für 67,4 bzw. 91 kHz (+/- 6,3 kHz)empfangene Signal einen Bandpass und einen Demodulator, dem ein weiterer Anti-AliasingBandpass (300-6300 Hz) nachgeschaltet ist. Hinter diesem Bandpass werden dieTonfrequenzen dem DSP-Controller - im folgenden nur DSP genannt – zugeführt und nachAD-Wandlung durch bis zu 30 im DSP realisierte...