通信信號技術
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通信信號技術范文第1篇
1雷達功能與特點
雷達是利用電磁波探測目標的電子設備，是通過無線電定位方式，來實現無線電探測與測距，通過回波測定發現探測目標空間位置信息，由于雷達通過無線電技術實現探測，所以也被稱為“無線電定位”。其探測原理是通過發射電磁波，對探測目標進行照射，在通過天線接收其回波，提取回波信息，來獲取測定目標速度、方位、高度等信息。探測通信過程中信息載體是無線電波，天線接收回波后，由接收設備進行處理，提取信息數據，當前廣泛應用于：氣象領域、軍事領域、航空領域。雷達技術最早出現于一戰時期，但由于當時受到技術水平限制，探測范圍和準確性都存在局限。二戰時期雷達技術得到實際運用，且已十分成熟，能實現地對空、空對空、空對地的探測識別。隨后更融入了脈沖跟蹤技術，能通過跟蹤模式對目標進行跟蹤探測，且探測中系統能自動修正干擾誤差，提高探測準確性和有效性。二十世紀末，微處理技術與光學探測技術融入雷達領域，使雷達探測實現智能化、自動化，能自動進行多目標跟蹤探測，在軍事領域中做出了巨大貢獻。
2雷達通信技術
雷達應用非常廣泛，可探測飛機、艦艇、導彈。除軍事用途外，還可用來為飛機、船只導航。另一方面，氣象領域中的應用，可探測臺風、雷雨、烏云，以實現預測天氣目的。雷達通信基本過程是，發射機發射電磁波，由收發轉換開關傳送給天線，由天線將電磁波發送出進行傳播，電磁波遇到目標后產生回波，回波被天線獲取，通過接收設備進行信號處理。距離測量是根據回波延遲時間判斷，計算公式為S=CT/2。方向探測通常利用天線方向性，測定方位角和俯仰角。速度測試方面則根據回波頻率改變量確定，其基本原理是多普勒頻移。但實際上雷達應用中，通信過程可能受到干擾設備或其他外部信號干擾，同時會被電子偵察設備探測到通信信號。因此，要加強雷達抗干擾，反偵察能力。現代雷達為提高通信穩定性與可靠性，融入了數據處理技術、加密技術、組網技術、分布式有源技術、自適應波束形成技術、光電子技術。這便使得雷達通信抗干擾能力大大提升，數據處理效率和水平明顯提高，能實現多頻道、多極化、多模式通信，而且通信數據形式更加多元。
3雷達信號處理機顯控
通過前文分析不難看出雷達探測的應用優勢。雷達設備種類繁多，技術含量高，應用范圍廣。根據用途不同可分為：軍用雷達、預警雷達、引導指揮雷達、機載雷達、氣象雷達、航行管制雷達等。雷達探測不受天氣影響，穿透力強，探測效果好。但探測有效性和準確性，通常與信號處理機顯控有直接關系。近些年來，現代雷達中接收采樣數據量成倍增加，信號處理機顯控難度提高，使得信號處理機顯控成為雷達研究領域熱門課題。為提升顯控有效性，修正誤差，一般情況應通過MAD抑制低速雜波信號，區分雜波與目標回波。由于雜波與目標回波頻率不同，所以能通過濾波器消除。但實際上，由于雜波中心頻率位于零頻，多普勒頻移未知，卻容易被濾波器忽略，所以傳統MAD抗干擾濾波方式，效果并不好，會出現顯控判斷現象。為解決這一問題，就應利用自適應恒虛警檢測，通過CFAR檢測抑制雜波。另一方面，還可選擇匹配數字濾波器方式，利用脈沖壓縮處理方式，進行波篩選，將雜波進行掩蓋，避免雜波干擾。但實際應用中，由于模擬技術缺陷，掩蓋效果與理論值可能會存在差異。雜波分為:地物雜波與氣象雜波幾大類，不同雜波波幅與干擾程度不同，但通常雜波也具有一定規律性。因此，為了彌補理論值誤差問題，則可通過改進濾波方式，實現抑制雜波，保障顯控準確性與有效性。例如，對多普勒濾波器進行利用。該濾波器能有效提高顯控質量，通過FIR實現濾波，抗干擾性能非常好，而且容易實現。除以上幾種技術手段還，近些年來，很多雷達也在開始MTD技術，該技術是通過窄帶濾波器組的方式來實現抑制雜波，從而改善信號接收機性能，全面提高接收有效性，實現高質量顯控，該技術雜波抑制效果非常明顯。但各類技術手段有著不同特點和適用范圍，具體應用中，要根據雷達信號接收機特點和顯控要求及實際雜波特性規律選擇抑制方式。
4結束語
雷達探測不受地形，天氣情況影響，而且探測距離遠，準確性與可靠性高，能應于海洋探測、地理探測、航空探測等眾多領域。但隨著雷達數字化的發生，接收機采樣數據量越來越大，使得信號處理機顯控難度隨之提高，準確性出現下降，雜波處理面臨挑戰。因此，在實際應用中，要根據雜波特性與顯控要求，合理選擇濾波技術，保證顯控質量。
作者:陳兵 單位:四川九洲電器集團有限責任公司
參考文獻:
[1]梁成壯.雷達伺服系統功能仿真和性能測試軟件平臺研制[D].西安電子科技大學,2014,04:203-204.
通信信號技術范文第2篇
2008年八月一日，城際列車開運，時速達到三百五十公里，標志著我國已經進入了高鐵時代，通信信號作為最重要的核心技術，發揮著重要的作用，保證高鐵運輸的安全運行。我國由此成為法國之后，世界上第四個有能力制造時速350公里高速鐵路移動裝備的國家。技術發展一日千里，鐵路通信信號日臻完善，任用3C技術，實現五個華麗轉身，即由地面固定信號控制到列車車載設備控制的轉變；由開環控制到閉環控制的轉變；由分散孤立的控制到成區段集中控制的轉變；由信聯閉簡單控制到速度綜合控制的轉變；由廣播式簡單通信到點對點和點對多點的多功能移動通信轉變。
（一）電話交換網、鐵路傳輸網、接入網、調度通信網全部優化為了提高鐵路信息化的能力，促進鐵路通信網的發展，推動鐵路新型通信新型業務，與中長期鐵路規劃相匹配，鐵路系統電話交換網、鐵路傳輸網、接入網、調度通信網全部優化，現代化信息通信手段逐步實現。首先是鐵路擁有自己的網絡平臺，以IP數據網做基礎，實現會議電視網的擴大，基層站段全部實現會議終端。其次是區段調度與干線調度實現了通信數字化方面，二者自由聯網；觸摸屏調度臺的使用，通信質量大幅提升，通信交換機的容量得到擴大。遠程監控在無線列調區間的實施，提高了中繼設施的性能，而且光纖直放技術的推廣，技術裝備精良，運行可靠；列車運行途中，頻率或制式轉換得到減少，頻率規劃方案趨于合理，點線結合，系統的使用頻率得到優化。電話交換網、鐵路傳輸網、接入網、調度通信網全部優化的最終目的就是適應社會需求，建立科學的統一號碼通信接入平臺，適應鐵路營銷需要。
（二）GSM-R專用系統GSM-R在鐵路的日常運營管理發揮了重要的作用，其具備高級語音呼叫功能，兼有自動尋址和功能尋址的特點，是專用調度通信的羽翼，初提供無線列調外，其通信方面的強大功能可為列車自動控制與檢測信息提供數據傳輸通道，并可提供列車自動尋址和旅客服務。
（三）綜合視頻監控確保運輸無虞1）監控重點線路設備；2）車站區域安全監控，包括動車組站臺、候車區域；3）貨運裝載區域的監控；4）安全設備的監控，全部受控攝像內容，保證畫面清晰度。由于IP地址的一致性，監控中心的監控安全滿足了鐵路客運服務的安全，形成鐵路綜合視頻監控網絡的基本框架，通信平臺提供了各類動態圖像傳送。
二、鐵路信號的發展方向具體分為以下幾個方面
（1）列控系統（CTCS）方面，其優勢是實現路網之間彼此聯通無礙，符合160～350km/h列控要求。2）調度指揮方面，TDCS管理系統覆蓋全路，調度自如，信息準確無誤，指揮透明，列車實際運行圖自動繪制，自動過表，車站行車日志自動生成。無紙辦公，及時高效。TDCS工程建成后，優化了運輸調度指揮管理手段、提高了調度管理水平和運輸效率。預計2020年前后，重要干線可基本實現CTC。3）閉塞與機車信號方面。自閉設備陸續淘汰，電氣化工程實現，對ZPW-2000進行高可靠性和可維護性再設計，而且實現JT-C（2000）型信號車載設備的更新換代，機車信號通用于全線。4）聯鎖設備方面。全路統一計算機聯鎖，系統維護達到智能化，安全程度與世界先進水平比肩，并且結合運輸情況，逐點試驗推廣區域聯鎖和全電子聯鎖。5）基礎設備方面。所有的基礎設備要求具備自診、信息聯網功能，運行日志可自動生成，配置實現冗余化；室外設備使用期間無需維護或者基本不用維護，優質防盜，抗雷防電；此外電纜徑路設計合理，電源信號標準，性能可靠。
三、結語
通信信號技術范文第3篇
關鍵詞：站場、通信信號設備、雷擊、防雷
Abstract: This paper introduces the application of the integrated lightning protection of railway station, station field communication, signal lightning protection effect is reliable. Must be at the station of power supply system, antenna system, signal acquisition and transmission system, program-controlled switching system, computer network system, computer room grounding system were reliable and effective protection, in the interception, shunt, equilibrium, grounding, wiring, layout and other aspects as complete, multi-level comprehensive protection.
Key words: station, communication signal equipment, lightning, lightning protection
中圖分類號： TU856 文獻標識碼： A 文章編號：
1.引言
隨著現代化的進展，鐵路站內設備越來越先進。雷擊發生時，雷擊放電誘發雷擊電磁脈沖過電壓和過電流，經站場電源系統、通信信號傳輸通道、接地系統及建筑物直擊雷防護系統，通過傳導、感應的方式損壞站內通信信號設備及網絡通信設備，造成損失巨大，直接威脅鐵路正常的安全運輸生產。
2.對鐵路站場雷電防護的分析
鐵路站場設備遭受過電壓和過電流攻擊的途徑可分為直擊雷、感應雷、傳導雷、操作過電壓四種。結合站場設備的分布特點及雷電攻擊的途徑類型，鐵路站場雷電防護存在以下特點：
2.1 鐵路站場占地面積較大，站場主要設備(如數字微波通信、車站數字通信分系統、站場廣播機、無線列調通信、平面調車通信、信號微機聯鎖等設備)集中在信號樓、通信樓。信號樓、通信樓的避雷針應能滿足對整個信號樓、通信樓區域的保護，有效防止直擊雷的襲擊。
2.2 鐵路道軌是接受直擊雷和傳導雷感應雷的良好導體。與道軌連接的相關鐵路信號設備，如信號機、軌道電路箱、道岔電動轉轍機等，將受到雷擊的嚴重威脅。
2.3 信號樓微機聯鎖及通信機房、通訊樓通訊機房等重要區域的戶外線路可能遭受到直擊雷后，線路中的大電流串入各機房內部，從而引起對內部設備的損壞。當雷雨云之間、雷雨云對大地之間放電時，雷閃電流的高頻電磁場對暴露在空間或室內的電源線、信號線、數據線上產生遠遠超過設備抗電強度的感應雷擊過電壓，使設備損壞。
從以上分析中可以得出：為了提高鐵路站場建筑物安全、機房設備及計算機、通信網絡的運行可靠度，整個站場的雷電防護系統一定要有良好的避雷針、下引線和統一的接地網，采取完善的直擊雷防護措施。
3.直擊雷防護
3.1避雷針
普通避雷針，通常即為一根鐵棒，將端部磨尖，通過接地引下線將地電位(通常認為零電位)引至針尖，利用針尖的高度(比被保護物高出許多)，比被保護物優先產生上行先導，與雷云的下行先導相遇，從而達到引雷入地的效果，保護其它建筑物免受雷擊的侵害。
預放電型避雷針為先進的純結構型預放電避雷針。它利用雷云在空中感應的電場強度，使針頭的感應電極(空中場強)與針尖(地電位)之間產生強烈的火花放電，使針頭周圍空氣電離，在電場的作用下形成一條向上的雷電先導，從而使迎面先導提前與雷云的下行先導相遇，形成主放電通道，從而大大提高了避雷針的效率，使保護半徑大大提高。由于其內部無任何電子元件，避免了老化問題，所以更加可靠，不需維護。該類避雷針的特點如下：
（1）最快的搶先預放電時間86us，即優先引雷入地，保護半徑大大增加，為目前國際上中搶先時間最快的預放電避雷針。
（2）在相同的安裝高度下，比普通避雷針的保護半徑大十幾倍，大大提高了防護效率。
（3）避雷針內部無電子部件，更加安全，減少故障隱患，無老化，不需維護。
（4）選用了世界最好的防腐316L不銹鋼材料，永不生銹。
（5）重量很輕，何載小，對支撐物的荷載要求低。
3.2直擊雷防護技術
鐵路站場直擊雷防護重點區域是通信樓、信號樓和戶外岔群咽喉區設備。
3.2.1通信樓直擊雷防護
利用通信樓附近的高約45米微波塔，在塔頂上安裝IF3 避雷針，避雷針安裝高度超出塔頂2.5米。經計算，避雷針對地面的保護半徑可達119米。引下線采用截面大于12mm×4mm的鍍鋅扁鋼。防雷接地裝置接地電阻小于1歐。該避雷針可保護通信樓、部分鐵軌和場區部分咽喉區的部分信號機等鐵路設備，免受直擊雷的侵害。
3.2.2信號樓直擊雷防護
利用被保護建筑物信號樓，高度約為10米，在信號樓頂部安裝IF3避雷針，針的安裝高度超出樓頂5米。經計算，保護半徑可達109米。樓頂預埋 350mm×350mm×10mm厚鋼板，便于焊接避雷針底座，從底座延相反方向焊接引出兩條引下線，引下線采用大于8mm的圓鋼沿樓外墻引下入地，與樓的接地環相連。防雷接地裝置接地電阻小于1歐。將避雷針與接地裝置貫通。保護信號樓及場區附近的鐵軌避免由于直擊雷擊中鐵軌雷電流竄入信號樓，對設備及人身安全造成危害。
3.2.3戶外岔群咽喉區直擊雷防護
鐵路站場岔群咽喉區的特點是設備分布較為集中，岔群咽喉區段長度約145米，在岔群咽喉區附近各建立12米高的鐵塔，塔頂安裝IF3避雷針。經計算，保護半徑可達111米。引下線采用截面大于12mm×4mm的鍍鋅扁鋼。防雷接地裝置接地電阻小于10歐。對咽喉區內大部分的軌道電路箱、道叉電動轉轍機及信號機等設施進行了直擊雷的保護，免受直擊雷的侵害。
4.雷擊電磁脈沖防護
4.1信號樓雷擊電磁脈沖防護
通信信號技術范文第4篇
1直接擴頻通信系統基本原理及仿真
1.1系統工作原理
擴頻通信即擴展頻譜通信，系統將發送信號經過信息調制成數字信號，然后利用擴頻函數產生的偽隨機碼將信號進行傳輸。在接收端進行的是發送過程的逆過程，即將接收到的信號用擴頻函數將偽隨機碼進行解擴，再將信號進行解調從而得到原始發送信息。基本模型分為發送模塊和接收模塊兩部分，如圖1和圖2。模型中的發送模塊進行了3次調制后發送射頻信息進行傳輸，接收模塊同樣也進行了3次解調。本系統中重要的是擴頻調制和解擴調制，這2個關鍵環節需使用同一時鐘進行控制，且過程中的偽隨機碼序列必須是絕對一致的。
1.2衡量擴頻系統性能參數
（1）誤碼率。是衡量數據在規定時間內傳輸精確性的指標。誤碼率=傳輸中的誤碼/所傳輸的總碼數*100%。如果有誤碼就有誤碼率,它反映了數據傳輸質量。
（2）信噪比。信噪比（SNR）r是信號的平均功率S與噪聲的平均功率N之比,即r=S/N,將其表示成分貝形式r（dB）=10lg(S/N（)dB）。信噪比越大說明噪聲在傳輸信息里所占的比例越小，對信息傳輸影響越小，可靠度越高。
（3）處理增益。為了衡量擴頻系統的抗干擾性的提高程度，將解擴器輸入端信噪比和輸出端的信噪比的比值定義為擴頻系統處理增益，由以下公式表示：（1）用分貝數表示為：（2）擴頻通信系統獨具擴頻調制和解調兩個過程，用處理增益表明擴頻調制前后信噪比的改善程度，反映了對干擾的抑制程度。（4）噪聲容限。存在干擾信號時，干擾信號比有用信號高出一定范圍的情況下系統仍能夠正常工作。在此情況下，接收機能承受的干擾信號比有用信號高出的倍數定義為噪聲容限，用分貝數表示為：Mj=Gp－[(S/N)min+Ls]（3）式中，Mj為噪聲容限；Gp為系統處理增益；(S/N)min為信息被正確解調時所需的最小信噪比；Ls為系統損耗。
1.3系統仿真
該仿真是在matlab環境下實現的，程序主要由調制部分，解調部分和偽隨機序列生成部分構成。數據輸入后先轉化成ASCII二進制碼進行傳輸，通過調用m序列生成函數進行相加，產生擴展后的數據，然后將擴頻碼轉換為BPSK(1,-1)序列，數據傳輸時進一步將BPSK雙極性轉換到單極性，最終在數據輸出端進行m序列解擴，再結合解調過程將ASCII二進制碼轉換為輸出數據。從圖3(b)中可以看出數據展寬后可以明顯降低信號功率密度，調制后傳輸的信號和白噪聲具有很大的相似度，可以實現高隱蔽性傳輸。從圖3(c)和圖3(d)對調制信號包絡，相干載波相位模糊度及其對解調數據的影響等性能對比，得出BPSK調制出傳輸過程中具有高的抗干擾能力和頻譜利用率。最終解擴和解調后的輸出數據圖3(e)和輸入數據圖3(a)具有高度的一致性，可見此擴頻方式具有很強的抗干擾性。
2干線鐵路信號傳輸的優勢
2.1性能參數優勢比較
直接擴頻通信系統在誤碼率、信噪比、處理增益等參數上表現優異，較其它通信方式具有較大的優勢。具體的通信系統衡量參數比較，如表1。
2.2理論優勢
（1）抗干擾能力強。直接擴頻通信系統中，解擴器端輸入與輸出信號功率保持不變，而對于干擾信號解擴過程相當于進行擴頻，干擾功率被擴展到很寬的頻帶上，功率譜密度下降，這使得解擴過程中輸入端的干擾信號功率大大降低。通過帶通濾波器的濾波，大部分的干擾信號被濾除，有用信號則被保留。另外，擴頻系統對各種惡劣天氣時通信鏈路造成的影響進行抵抗，與傳統微波相比可以進行跨江傳輸，在海面的長距離優質傳輸。這些優勢適用于鐵路系統在復雜環境下安全可靠的進行信號傳輸。
（2）可以實現多址通信系統。多個通信在信息發送端和接收端使用相同的偽隨機序列，而不同的通信則使用不同的偽隨機序列，這樣就實現了在相同載頻下互不干擾的通信，實現頻率復用，從而充分利用了頻譜資源。由此可以進行機動靈活組網，有助于統一規劃，分期實施，便于擴充容量，有效地保護前期投資。
（3）有效抗多徑干擾。在直接擴頻通信系統接收到電波后，將同步鎖定直達路徑且信號最強的電波，其余電波由于非直達，會延時到達，在相關解擴作用下只作為噪聲。另外，接收端把多路徑來的同一碼序波形相加使之得到加強，從而實現抗多徑干擾。
（4）隱蔽性強，對其它系統干擾小。擴頻過程單位面積信號發送功率極低，隱蔽性強。低的功率譜密度，不容易被探測到，被截獲的可能性降低，所以實現了其安全性方面的要求。同時，低功率譜密度讓發射信號近似于噪聲信號，而擴頻信號可以在信道噪聲和白噪聲背景中傳輸，降低了對其它系統的干擾，增強了與其它系統的共存度。由于此系統的無線鐵路信號傳輸過程中電磁干擾大幅度降低，不僅有利于將擴頻通信系統應用于電氣化鐵路區段和弱場強區電磁環境，而且適于將其大規模應用到干線鐵路中。
（5）精確測距和定時。將應用周期長及偽隨機碼作為傳輸信號，比較從目的地反射回來的偽隨機序列與原序列的相位，就可以得出時間差，由此也可實現定時操作，進一步利用傳輸速率和時間差的相乘即得出距離。相對于傳統的軌道電路定位，擴頻通信系統傳輸容量較大并且適合長距離傳輸，這有助于減少鐵路測距定時設備，降低設備投資，便于維護。也可以作為原有測距定時設備的冗余，與原測距設備值進行比較，提高測距定時的安全可靠度。
通信信號技術范文第5篇
關鍵詞：通信設備 數字技術 鐵路信號技術 促進
中圖分類號：TP277 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）04（c）-0020-02
我國自開展現代化建設以來，社會不斷向前邁進，科學技術水平也愈見增長。我國鐵路運輸已經逐步實現了提速、重載以及車站、區間和列車聯合控制的一體化運行等各種目標，然而仍存在長足的發展空間，其現代化、智能化、自動化還需要通過新興的通信設備以及數字技術的科學結合來達成。
1 鐵路信號技術以及通信設備、數字技術的概念
1.1 鐵路信號技術的定義
鐵路信號具體來講是指利用一些指定的物體和設備等等使鐵路的行車人員了解相關車輛的運行條件、行車設備的狀態以及接收行車指令信息，通常采用燈等易識別的物品，通過改變其顏色、數量、形態或位置來傳達信息，或是直接用儀表、音響設備等器械來傳達。鐵路信號技術的良好發展能夠提高鐵路的車站、區間通過能力，并且提高鐵路員工工作效率，從而達到增加鐵路經濟效益的目標。
1.2 通信設備的定義及分類
通信設備，即Industrial Commun ication Device，包括有線通訊設備和無線通訊設備，主要用于工控環境。有線通訊設備包括路由器、光端機、交換機、modem、PCM等設備，主要解決工業現場的串口通訊、專業總線型的通訊、工業以太網的通訊以及各種通訊協議之間相互的轉換；而無線通訊設備則包括無線網卡、無線網橋、無線AP、天線、無線避雷器等等設備。
1.3 數字技術的定義
數字技術，即Digital Technology，是指利用相關設備將圖、文、聲、像等各種信息轉化成電子計算機能夠識別的二進制數字0與1之后，再進行加工、儲存、發送、傳遞、還原的一種現代技術，是同電子計算機相輔相成的一項科學技術。
2 我國鐵路信號技術的發展進程和通信數字化
2.1 我國鐵路信號技術的發展歷程
隨著我國鐵路運輸不斷提速，鐵路信號技術也有相應的變化、進步。
鐵路運輸的最初階段主要采用人工閉塞的形式，通信設備制式雜亂無章，信號顯示無法統一，通信裝備少、技術水平也比較低下。
而改革開放為鐵路信號技術的迅速發展提供了一定的機遇，使鐵路制式的人工閉塞逐漸由半自動閉塞、三顯示自動閉塞、四顯示、多顯示自動閉塞乃至準移動閉塞所取代，ZPW-2000系列軌道電路已經成為全路統一的軌道電路制式，與區間同制式的軌道在站內得以應用；現在營業線上的機車信號已經基本上都配置成功了，接近連續式和連續式機車信號都在迅速發展中，列車的超速防護系統也在部分區間進行了科學的試驗；不同速度等級的ATP設備相繼安裝至CRH動車組，車載設備向更安全發展，比如CRH-200H、CRH-200C、CRH-300H、CRH-300S、CRH-300T等等；在一些大站以及主要干線的中間站上，車站聯鎖已逐步實現繼電集中化，所研發出的不同型號的全電子式微機聯鎖也已經在現場逐步推廣應用中；高速鐵路上逐漸全面地采用調度集中系統，綜合調度系統技術也正在推進；DMIS一期工程已經到了竣工階段，這說明行車指揮現代化已經進入了實質階段；提速道岔分動外鎖閉轉換設備已經上道應用了，這就基本保障了提速列車能夠安全運行及提高過岔速度；CTCS-2、CTCS-3級列控系統已廣泛應用于客運專線和高速鐵路建設中，同系統相應的配套設備也都已經成功上道，如列控中心、臨時限速服務器、無線閉塞中心RBC等；交流外鎖閉轉轍設備成為主要應用產品，如700K、ZDJ9、ZYJ7等；信號監測系統正在向集中化、智能化、網絡化發展。迄今為止，我國鐵路信號技術已經接近工業發達國家，而若要超過他們則需要進一步的努力，并且尤其需要在通信設備的數字化上更加下功夫。
2.2 通信設備與數字技術的結合對于我國鐵路運輸信號技術的促進意義
促進鐵路運輸的不斷發展，使其達到提速、重載的目標，通信設備硬件質量和技術水平在其中起到了舉足輕重的作用，是鐵路信號技術的重要支撐。這一點在我國青藏線ITCS中GPS、高鐵CTCS-3中GSM-R已然得到了充分的證明。為了促進鐵路信號技術的發展，我們需要全面引進計算機技術，充分利用計算機的高速分析計算功能，而數字信號處理技術（DSP，Digital Signal Processing）就在此時適時出現了。
以往我國鐵路運輸中的信號技術不夠純熟，通信設備也不夠高端，主要依托軌道電路來傳達信息，在安全保障以及工作效率等方面還存在許多問題。
自21世紀起，在鐵路運輸的信號工作中就開始充分運用計算機設備和網絡通訊技術，與早前的簡單設備和模擬信號處理技術相比較而言，通信設備網絡化、數字化的可靠性及實時性顯然更高，通信質量更高，傳播距離更長，保密性更強，設備更加小型化，運算精度以及抗干擾性能更加優化，功能也更多。現在鐵路管理中數字化的通信系統具有集中管理、遠程維護、故障自動診斷、自動切換等功能，還可以自動記錄相關信息；不僅能夠滿足當前鐵路調度、指揮的需求，還可以開展環境監測、電源檢測及預留容量空間等工作；不僅能夠實現全雙工通信，還可以進行有效回波抑制、AGC自動增益控制、自行適應線路條件等，能夠確保通信系統在強噪音環境之中正常運行；在拓撲結構之中的數字通信系統擁有數字環自愈保護功能，當采用網型網和環形網的時候，能保證數字環任意一處的斷開都不會對系統的正常運行產生影響；數字通信系統還具有一定的兼容性，同有些區段仍在運行的模擬通信設備能夠兼容，使數字通信方式和模擬通信方式能夠起到互相備用的作用。
鐵路信號技術中專用通信設備的數字化是鐵路通信發展的必然趨勢。通信設備數字化的根本原理即為將通信設備與數字技術結合起來運行，主要形式為把先進的計算機軟件運用于列車的運行控制系統中，以將現代化的鐵路通信設備與數字化控制系統科學地組合起來，從而達到建立新型信號操作系統開發平臺的目的，最終促進鐵路信號技術的充分發展。
3 通信設備與數字技術結合的發展趨勢
雖然由于社會經濟的發展速度越來越快以及鐵路運輸的需求壓力越來越大，使對列車運營的速度和安全性的要求也越來越高，然而因為我國現代科學技術水平不斷提高，使我國鐵路信號技術也足以保障鐵路運輸的高效率、安全性。鐵路信號技術的網絡化能夠保障鐵路運輸的安全運營及集中調度，依托高端的計算機網絡技術，通過將現代化通訊設備與數字控制技術有效結合，促進鐵路信號技術系統全面實現智能化、網絡化、信息化。隨著通信設備與數字技術結合的新發展，鐵路信號技術中將陸續引入各種高新技術，包括ZFFT（ZOOM-FFT）、小波信號處理技術、現代譜分析技術等等。
3.1 通信設備與數字技術結合的智能化
智能化主要體現在兩個方面，一是系統智能化，二是控制設備智能化。系統智能化是指鐵路高層管理部門依托先進的計算機設備，依據鐵路運輸系統的自身實況來科學合理地控制列車的運行，優化鐵路的整體通信技術系統，從而使鐵路運輸得到整體控制、科學管理；而控制設備的智能化則指建立高效能的執行機構，使其精確、迅速地獲取道路指揮者所需信息，并且依據信息來指揮、控制列車的運營。
3.2 通信設備與數字技術結合的網絡化
現代化的鐵路通信技術不再是僅僅把各種通訊設備進行簡單組合，信號技術系統內部的各項要素在各自獨立進行工作的基礎上還互相聯系溝通、交換實時信息，共同組建功能完善、層次分明的鐵路運輸網絡化結構及控制系統。鐵路通信網絡化便于運輸指揮者迅速地、全面地獲取轄區內的各種實時信息，從而下達正確、及時的指令，靈活配置系統資源，以保障信號系統的安全、高效工作，保證鐵路運輸和行車安全。
3.3 通信設備與數字技術結合的信息化
鐵路信號技術發展的必然趨勢即為以信息化帶動鐵路產業現代化。全面、有效、精準地獲取交通線路上的各種信息才能夠保證高速列車能夠安全運營，現代鐵路信號系統正在將各種先進的通信設備和通信技術投入使用中，比如光纖、無線、衛星通信與定位技術等。
在鐵路通信技術未來的發展中，還需要提高數字通信設備的質量水平并優化其功能；進一步完善數字技術體系和技術標準；圍繞優化數字通信系統以及提高信號設備的安全完整性等級（SIL）等方面進行相關的探究；通過創新數字技術或是引進、消化、國產化國際技術的方式，對不同等級的數字信號技術設備進行改善更新；發展聯鎖、閉塞和列車運營管理一體化技術；采用北斗衛星定位技術和云計算等先進技術來促進鐵路的信號技術數字化發展；發展信號動靜態檢測、監控及智能分析技術等。
4 結語
總而言之，我國鐵路的信號技術隨著鐵路的發展進程也在不斷發生變化，并且達成了將列車、區間、車站三者共同控制的高效運作模式。而通過鐵路通信設備與數字技術的結合，也促進了行車調度指揮自動化等技術領域的革新，讓過去控制分散、功能單調以及通信信號相對獨立的情況不再出現，從而使鐵路信號技術逐漸趨向智能化、網絡化、數字化，鐵路操作系統亦更加完善。
參考文獻
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