DE102006017220A1

DE102006017220A1 - Railed vehicles presence detecting method for e.g. railway track, involves energizing oscillating circuit during presence of railed vehicles such that signal processing receiver records drop in amplitude of test voltage

Info

Publication number: DE102006017220A1
Application number: DE200610017220
Authority: DE
Inventors: Chris Dr. Kakuschke
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 2006-04-10
Filing date: 2006-04-10
Publication date: 2007-10-18

Abstract

The method involves feeding a modulated alternating current (AC) test voltage by a transmitter, and energizing an oscillating circuit during the presence of railed vehicles such that a signal-processing receiver with a digital signal processing system records a drop in amplitude of the AC test voltage. Times of the modulation change are utilized as time basis for signal processing by a receiver and a processing system. The signal processing takes place in the receiver redundantly. An independent claim is also included for a device for implementing a method of detecting presence of railed vehicles in a track section.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Feststellung der Präsenz eines Schienenfahrzeuges in einem Gleisabschnitt auf der Grundlage eines einen Gleiskreis bildenden Schwingkreises, in den ein Sender eine modulierte Prüfwechselspannung einspeist, wobei der Schwingkreis im Falle der Präsenz eines Schienenfahrzeuges verstimmt und bedämpft wird, so dass ein Empfänger mit nachgeschaltetem sicheren Rechner einen Abfall der Amplitude der Prüfwechselspannung registriert sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The The invention relates to a method for detecting the presence of a Rail vehicle in a track section based on a a track circuit forming resonant circuit in which a transmitter a modulated test alternating voltage fed, wherein the resonant circuit in the case of the presence of a Rail vehicle is detuned and damped, leaving a receiver with downstream safe computer a drop in the amplitude of the test voltage registered as well as a device for carrying out the method.

Zur Feststellung der Präsenz eines Schienenfahrzeuges in einem Gleisabschnitt befinden sich derzeit zwei grundlegend verschiedene Konzepte im praktischen Einsatz.to Determination of presence of a rail vehicle in a track section are currently two fundamentally different concepts in practical use.

Beim so genannten Achszähler werden jeweils am Anfang und Ende eines Gleisabschnittes die Achsen des durchfahrenden Schienenfahrzeuges oder Zugverbandes gezählt. Stimmt die ermittelte Anzahl überein, ist der Gleisabschnitt wieder frei. Während die Installationskosten moderat und nahezu unabhängig von der Lange des zu überwachenden Gleisabschnittes sind, entstehen Probleme bei Störungen durch magnetische Wechselfelder. Verzählt sich ein Achszähler, muss der Gleisabschnitt aufwändig manuell geprüft werden. Bei häufiger Überfahrt in zahlreichen kurzen Gleisabschnitten und entsprechend steigender Fehlerrate entsteht dadurch ein inakzeptabler Aufwand.At the so-called axle counter At the beginning and at the end of a track section, the axes are counted by the passing rail vehicle or train. Right match the number determined, the track section is free again. While the installation costs moderate and almost independent by the length of the monitored Track section are, problems arise in case of disturbances caused by alternating magnetic fields. verzählt an axle counter, the track section has to be expensive manually checked become. With frequent crossing in numerous short track sections and correspondingly rising Error rate thus creates an unacceptable effort.

Ein Alternativkonzept bietet der so genannte Gleisstromkreis, welcher die Zugpräsenz nicht anhand störanfälliger singulärer Ereignisse, sondern auf Grundlage einer permanenten Messung ermittelt. Hierzu werden die Gleisabschnitte an ihren Enden verbunden und durch das Einfügen zusätzlicher Induktivitäten und Kapazitäten Schwingkreise gebildet. In die als Gleisstromkreise bezeichneten Schwingkreise wird eine Prüfwechsel-Spannung mit der Resonanzfrequenz eingespeist. Befindet sich nun ein Schienenfahrzeug im entsprechenden Gleisabschnitt, wird der Schwingkreis verstimmt und bedämpft, so dass die Amplitude der Wechselspannung abfällt. Auch hier wirken Störeinflüsse wie Änderungen der Gleiseigenschaften – Bettungswiderstand-, der Einfluss von Traktionsströmen bei in der Nähe befindlichen elektrischen Triebfahrzeugen und das Übersprechen des Prüfsignals von benachbarten Gleisstromkreisen.One Alternative concept offers the so-called track circuit, which the train presence not on the basis of failure-prone singular events, but determined on the basis of a permanent measurement. For this the track sections are connected at their ends and through the Insert additional inductors and capacities Oscillating circuits formed. In the referred to as track circuits Oscillating circuits will be a test change voltage with the Resonant frequency fed. Is now a rail vehicle in the corresponding track section, the resonant circuit is detuned and dampens, so that the amplitude of the AC voltage drops. Again, disturbing influences such as changes Track Properties - Bedding Resistance, the influence of traction currents at near located electric traction vehicles and crosstalk the test signal from adjacent track circuits.

Um diese Effekte zu verringern, kommen einerseits verschiedene Prüffrequenzen – Trägerfrequenzen – zum Einsatz, andererseits soll eine der Prüfspannung aufgeprägte Modulation die eindeutige Zuordnung des elektrischen Signals ermöglichen. Bisher findet eine Frequenzmodulation Anwendung. Die im Einsatz befindliche analoge Auswertehardware ist kostenintensiv und vergleichsweise störanfällig. Es ist nicht möglich, während des normalen Gleisfreimeldebetriebes den Störanteil des empfangenen Prüfsignals zu bestimmen und zur Verbesserung der Zuverlässigkeit in die Bewertung mit einzubeziehen. Zur Auswertung der verschiedenen Prüffrequenzen und Modulationsmuster sind mehrere Baugruppen notwendig. Eine Phasendemodulation für den Gleisfreimeldebetrieb konnte nicht ausreichend zuverlässig realisiert werden. Das Prüfsignal muss mit einer Leistung von bis zu 50 Watt eingespeist werden.Around to reduce these effects, on the one hand different test frequencies - carrier frequencies - are used, On the other hand, one of the test voltage impressed Modulation allow the unique assignment of the electrical signal. So far, a frequency modulation application. The in use located analog evaluation hardware is costly and comparatively susceptible to interference. It can not, while the normal Gleisfreimeldebetriebes the interference component of the received test signal to determine and improve the reliability in the evaluation with included. For the evaluation of the different test frequencies and modulation patterns several modules are necessary. A phase demodulation for the Track free operation could not be realized with sufficient reliability become. The test signal must be fed with a power of up to 50 watts.

Analoge Lösungen beruhen auf dem kontinuierlichen Vergleich von Signalpegeln der Amplitude oder des Demodulators. Der sicherungstechnische Aspekt wird allein durch Hardwaremaßnahmen, insbesondere spezielle Übertrager, Sicherheitswiderstände und Mehrfachausführung, erreicht. Besonders die dafür not wendige Gewährleistung so genannter unverlierbarer Bauteileeigenschaften erlauben heute keine marktfähige Preisgestaltung mehr.analog solutions are based on the continuous comparison of signal levels of the Amplitude or demodulator. The safety aspect is solely by hardware measures, especially special transformers, safety resistors and multiple execution, reached. Especially for that necessary warranty so-called captive component properties allow today no marketable pricing more.

Digitale Lösungsansätze standen bisher vor dem Problem, dass für ein preiswertes SOC-DSP – Vollintegriertes digitales Signalverarbeitungssystem in einem IC – ein zu hoher Ressourcenbedarf resultiert. Die sicherheitsrelevanten zeitlichen Grenzen für die Reaktion des Systems auf vorgesehene und nicht vorgesehene Betriebszustände und deren Übergänge lassen sich bei den Standardverfahren der Frequenzanalyse – IIR-Filter – und Demodulation – Heterodyn-Mischer – ebenfalls nicht festlegen. Standarddemodulationsverfahren der Nachrichtentechnik sind nicht für die hier vorliegende messtechnische Aufgabe ausgerichtet, wonach die Modulation nur zur zusätzlichen Signalmarkierung dient und gleichzeitig sicherungstechnische Aspekte beachtet werden müssen. Die Intensität etwaiger Störungen im Übertragungsband kann im normalen Gleisfreimeldebetrieb nicht eingeschätzt werden, so dass zusätzliche Toleranzen zur sicheren Störunterdrückung erforderlich sind. Das wirkt sich nachteilig auf die Verfügbarkeit aus.digital Solutions were so far the problem that for a reasonably priced SOC-DSP - fully integrated digital signal processing system in an IC - too high a resource requirement results. The safety-relevant time limits for the reaction of the system to intended and unscheduled operating conditions, and leave their transitions itself in the standard methods of frequency analysis - IIR filters - and demodulation - heterodyne mixer - also not set. Standard demodulation method of communications engineering are not for the present metrological task, according to which the Modulation only for additional Signal marking serves as well as securing technical aspects must be considered. The intensity any disturbances in the transmission band can not be estimated in the normal train free reporting mode, so that extra Tolerances required for safe interference suppression are. This has a negative effect on the availability.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art anzugeben, durch das die Präsenz eines Schienenfahrzeuges in einem Gleisabschnitt mit hoher Sicherheit und Zuverlässigkeit festgestellt werden kann, wobei der Verwendbarkeit preiswerter SOC-DSPs anzustreben ist.Of the Invention is based on the object, a method of the generic type indicate through which the presence a rail vehicle in a track section with high security and reliability found while aiming at the utility of low cost SOC DSPs is.

Eine digitale Lösung ist aufgrund ihrer getakteten Zeitbasis immer diskret, das heißt, sie ist auf bestimmte Zeitpunkte bezogen. Besonders im Zusammenhang mit der auszuwertenden Modulation und dem Aufbau eines hierarchischen Systems mit verschiedenen Zeitbasen ist deshalb besondere Aufmerksamkeit auf die Synchronität zu legen. Ein konventionelles Konzept mit quasikontinuierlichem Datenstrom im festen Zeitraster entsprechend den lokalen Zeitgebern erfordert einen erheblichen Zusatzaufwand zum Vergleich der Zeitbasen. Deswegen nutzt die beanspruchte Lösung gemäß Anspruch 1 die vom Sender generierten Zeitpunkte des Modulationswechsel als universelle Zeitbasis aus, gegenüber der sich alle lokalen Zeitbasen, auch die des sicheren Rechners, relativ einschätzen lassen.A digital solution is always discrete because of its timed timebase, that is, it is related to specific dates. Especially in context with the modulation to be evaluated and the structure of a hierarchical one Systems with different time bases is therefore of particular attention on the synchrony to lay. A conventional concept with quasi-continuous Data stream in the fixed time grid according to the local timers requires a considerable overhead to compare the time bases. Therefore, the claimed solution according to claim 1 uses the transmitter generated time points of the modulation change as a universal time base out, opposite all local time bases, including the secure computer, to judge relatively to let.

Um die sicherheitsbestimmende Rolle der Detektion des Amplitudenabfalls nicht zu gefährden, kann gemäß Anspruch 4 bei Bedarf eine Mindestprotokollrate über Lebenszeichentelegramme der Empfängerbaugruppe gewährleistet werden, welche nicht auf ein Modulationsereignis sondern auf das Ansprechen eines empfängerinternen Maximalverzögerungszählers zurückzuführen sind.Around the safety-determining role of amplitude drop detection not to endanger can according to claim 4 If required, a minimum protocol rate on life-picture telegrams the receiver module guaranteed which are not on a modulation event but on the Addressing a recipient internal Maximum delay counter are due.

Für die weitere Verarbeitung auf dem sicheren Rechner wird an dem ereignisorientierten Konzept festgehalten.For the others Processing on the secure machine will be at the event-oriented Concept held.

Den ressourcenaufwendigen Teil der Signalverarbeitung erledigt gemäß Anspruch 12 das DSP-Subsystem der Empfängerbaugruppe und entlastet so den sicheren Rechner. Die zeitlichen Einschätzungen von Modulationszuständen beschränken sich dabei auf die Erkennung von Modulationswechseln, die als Ereignisse zusammen mit dem Zeitpunkt der Erkennung und den Amplituden in einem Übertragungsband und einem Breitband weitergegeben werden. Die abschließende Einschätzung der Signalamplituden und der Modulation durch Vergleich mit den Vorgaben übernimmt der sichere Rechner.The resource-consuming part of the signal processing done according to claim 12 the DSP subsystem of the receiver assembly and thus relieves the secure computer. The time estimates of modulation states restrict This is due to the detection of modulation changes, which are called events together with the time of detection and the amplitudes in a transmission band and broadband. The final assessment of the Signal amplitudes and the modulation by comparison with the specifications takes over the secure computer.

Im Gegensatz zur nachrichtentechnischen Aufgabe von Modulationen, der Informationsübertragung, dient diese hier als Marker für die richtige Zuordnung der empfangenen Signale zu einem Sender. Deswegen muss der Marker auch alle Stufen der Amplitudensignalverarbeitung durchlaufen, bevor er demoduliert werden darf. Dies betrifft insbesondere die Bandpassfilterung.in the Contrary to the message technical task of modulations, the Information transmission, serves this one as a marker for the correct assignment of the received signals to a transmitter. Therefore, the marker must also have all stages of the amplitude signal processing go through before it can be demodulated. This applies in particular the bandpass filtering.

Wie das Nutzsignal des Gleisstromkreises passieren auch Störungen durch den Fahrbetrieb das Bandpassfilter. Sie wirken sich demzufolge vor allem im Bereich der Modulationswechsel beim Einschwingen des Filters aus.As the useful signal of the track circuit also pass through interference driving the bandpass filter. As a result, they have an effect especially in the area of modulation changes when the filter starts to settle out.

Die Signalverarbeitung der Empfängersignale besitzt BIBO-Stabilität – bounded input bounded output – bzw. die verwendeten Filter eine zeitlich beschränkte Impulsantwort – finit impuls respons-. Damit kann insgesamt die Auswirkung eines Eingangszustandes auf den Ausgabezustand des Systems zeitlich beschränkt werden – max. 20ms.The Signal processing of the receiver signals has BIBO stability - bounded input bounded output the filters used a temporally limited impulse response - finit impulse respons-. Thus, the overall effect of an input state limited to the output state of the system - max. 20ms.

Das verwendete Filtermodell gemäß Anspruch 13 weist dabei ein systematisch stabiles Verhalten und eine weitgehende Skalierbarkeit für verschiedene Trägerfrequenzen und Einsatzbedingungen auf. Durch algebraische Vereinfachungen in der Berechnungsvorschrift können auch hohe Filterordnungen mehrkanalig mit preiswerten DSP-Bausteinen neben den weiteren Funktionalitäaten implementiert werden.The used filter model according to claim 13 shows a systematically stable behavior and a far-reaching one Scalability for different carrier frequencies and conditions of use. Through algebraic simplifications in of the calculation rule Also high filter orders multi-channel with inexpensive DSP modules in addition to the other functionalities be implemented.

Dabei ist auch eine vollständige Funktionskompatibilität zur bisherigen analogen Lösung möglich.there is also a complete one function compatibility to the previous analog solution possible.

Das Filtermodell kann allerdings nicht durch einen festen Standard-Digitalfilter realisiert werden, da einerseits eine Palette von Trägerfrequenzen, andererseits eine entsprechende Vielzahl von Bandbreiten realisiert werden muss. Um mit FIR-Filterdesigns eine dem analogen GSK-Schwingkreis entsprechende Schmalbandigkeit zu erreichen, sind mehr Filterkoeffizien ten notwendig, als ein preiswerter SOC-DSP in der verfügbaren Zeit berechnen kann.The Filter model, however, can not by a fixed standard digital filter be realized because on the one hand a range of carrier frequencies, on the other hand realized a corresponding variety of bandwidths must become. To deal with FIR filter designs a narrowband corresponding to the analog GSK resonant circuit To achieve more Filterkoeffizien ten are necessary, as a cheaper SOC DSP in the available Can calculate time.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Die Bandpassfilterung der GSK-Signale, die Demodulation und die Ermittlung der Amplitude im Übertragungsband werden nachfolgend anhand figürlicher Darstellungen näher erläutert. Es zeigen:The Bandpass filtering of GSK signals, demodulation and detection the amplitude in the transmission band are figuratively below Representations closer explained. Show it:

1 das Funktionsschema eines Gleisstromkreises, 1 the functional diagram of a track circuit,

2 eine schematische Darstellung der Gleissignalauswertung in einem Kanal, 2 a schematic representation of the track signal evaluation in a channel,

3 das Prinzip eines FIR-Filters 1. Ordnung, 3 the principle of a 1st order FIR filter,

4 symmetrisierte Filterkoeffizienten für Oversampling- Faktoren 4 und 8, 4 symmetrized filter coefficients for oversampling factors 4 and 8,

5 Frequenzgänge für die Obersampling-Faktoren 4 und 8 und 5 Frequency responses for the upper sampling factors 4 and 8 and

6 einen schematischen Aufbau eines optimierten skalierbaren FIR-Bandpassfilters. 6 a schematic structure of an optimized scalable FIR bandpass filter.

Ausgehend von dem in 1 dargestellten Funktionsschema, wonach eine Zeitbasis einen Sender beaufschlagt, welcher in einen Gleisstromkreis einer Gleisanlage eingebunden ist, dessen Ausgangssignal von einem Empfänger mit nachgeschaltetem sicheren Rechner ausgewertet wird, sind die Baugruppen des Empfängers in 2 näher spezifiziert. Ein Analog/Digital-Wandler ADC ist mit einem Bandpass zur Filterung des Amplitudensignals verbunden, der über ein RMS zur Ermittlung einer Amplitude gemittelter Leistungsdichte mit einer Einrichtung zur Kommunikation mit dem sicheren Rechner sowie über eine Modulationswechselerkennung zur Ermittlung des Zeitpunktes des Modulationswechsels mit der Einrichtung zur Kommunikation verbunden ist. Der Analog/Digital-Wandler ADC ist außerdem über eine Breitbandbewertung zur Ermittlung einer Breitbandamplitude mit der Einrichtung zur Kommunikation verbunden.Starting from the in 1 shown functional scheme, according to which a time base applied to a transmitter which is integrated into a track circuit of a track system whose output signal is evaluated by a receiver with downstream safe computer, are the modules of the receiver in 2 specified in more detail. An analog-to-digital converter ADC is connected to a bandpass for filtering the amplitude signal, which has an average power density amplitude determination RMS with a device for communication with the secure computer and a modulation change detection for determining the time of the modulation change with the device for Communication is connected. The analog-to-digital converter ADC is also connected to the device for communication via a broadband rating for determining a broadband amplitude.

Für die Bandpassfilterung eines digitalisierten Signals stehen normalerweise mehrere Standardverfahren, beispielsweise Goertzel-, Peak-, IIR- und FIR-Filter, zur Verfügung. Die sicherheitsbedingte Vermeidung möglicher numerischen Instabilitäten und Artefakte schränkt allerdings die Auswahl auf FIR-Designs ein. Der sich daraus ergebende Konflikt bekannter Implementierungsverfahren mit den beschränkten Ressourcen des DSP-SOC wird im Weiteren durch einen neuen Ansatz gelöst.For bandpass filtering a digitized signal will normally have several standard methods, For example, Goertzel, Peak, IIR and FIR filters available. The safety-related avoidance possible numerical instabilities and artifacts however, the selection on FIR designs one. The resulting conflict of known implementation methods with the limited ones Resources of the DSP-SOC will be further explored through a new approach solved.

Als Ausgangspunkt dient eine schematische Darstellung (3) eines FIR-Filters 1. Ordnung mit globalem Summierer, welcher für den MAC-Befehl des DSPs optimiert ist.The starting point is a schematic representation ( 3 ) of a 1st order FIR filter with global summer optimized for the MAC command of the DSP.

Auf Grundlage des FIR-Filters 1. Ordnung lassen sich alle höheren FIR-Filter der Länge N aufbauen.On Basis of the 1st order FIR filter are all higher FIR filters the length Build up N.

Ein FIR-Filter kann allgemein durch folgende Übertragungsfunktion charakterisiert werden:

An FIR filter can generally be characterized by the following transfer function:

In Anlehnung an die Berechnung einer Frequenzstützstelle bei der diskreten Kosinustransformation (DCT) ergeben sich im konkreten Fall die Koeffizienten α direkt entsprechend folgender Vorschrift:

n = (4, 8) m ganz, m > 0 N = m·n – 1 k:= 0..NIn accordance with the calculation of a frequency support point in the case of the discrete cosine transformation (DCT), in this specific case the coefficients α result directly according to the following rule:

n = (4, 8) m completely, m> 0 N = m · n - 1 k: = 0..N

Der Verzicht auf eine Fensterung der Koeffizienten und das ganzzahlige Verhältnis n zwischen Abtastrate und Mittenfrequenz lässt dabei eine Symmetrie entstehen, welche im Weiteren zur Lösung des Ressourcenproblems genutzt wird. Andererseits führt das zur Verstärkung von Nebenmaxima im Frequenzgang, welche aber wegen ihrer immer noch erheblichen Dämpfung kein Sicherheitsrisiko darstellen. Die bandbreitenbestimmende Länge des Filters m stellt bei diesem Ansatz einen von n unabhängigen Parameter dar. Es werden für die Filterung der Empfängersignale aufgrund der verschiedenen möglichen Sendefrequenzen zwei verschiedene Werte für n alternativ eingesetzt, um mit einem preiswerten festen Anti-Aliasingfilter arbeiten zu können. Ihre Koeffizienten sind in der grafischen Darstellung der 4 zusammengefasst.The waiver of a windowing of the coefficients and the integer ratio n between sampling rate and center frequency can be a symmetry arise, which will be used to solve the resource problem. On the other hand, this leads to the amplification of secondary maxima in the frequency response, but which pose no security risk because of their still considerable attenuation. The bandwidth-determining length of the filter m represents a parameter independent of n in this approach. For the filtering of the receiver signals on the basis of the different possible transmission frequencies, two different values of n are alternatively used in order to be able to work with a low-cost fixed anti-aliasing filter NEN. Their coefficients are in the graph of the 4 summarized.

Angesichts der hohen Sicherheitsanforderungen an die Signalauswertung der Baugruppe, muss der Filter eingehend auf seine Eigenschaften hin untersucht werden. Insbesondere ist dabei der Frequenzgang von zentraler Bedeutung. Um numerische Effekte als Fehlerquelle bei dieser Einschätzung ausschließen zu können, wird so weit wie möglich auf funktionenanalytische Methoden zurückgegriffen.in view of the high safety requirements for the signal evaluation of the module, the filter must be thoroughly examined for its properties become. In particular, the frequency response is of central importance. To exclude numerical effects as a source of error in this assessment, is as far as possible resorted to functional analytical methods.

Zur Berechnung des Frequenzganges genügt die Betrachtung des betragsbestimmenden reellen Faktors.to Calculation of the frequency response is sufficient to consider the amount determining real factor.

Die sich für die beiden Filter ergebenden Graphen sind in 5 dargestellt.The graphs for the two filters are in 5 shown.

Im Folgenden wird am Beispiel des Filters mit n = 8 die weiterführende Optimierung des Algorithmus dargestellt. Verwendung findet hierbei als Bindeglied zwischen algebraischer und algorithmischer Beschreibung die MATHCAD-Symbolik, wobei im Gegensatz zur datenflussorientierten Implementierung in der DSP-Einheit der Übersicht und Beschreibbarkeit wegen ein begrenzter Datenblock der Länge ,Length' verarbeitet wird. Der Vektor x bezeichnet dabei die Eingangsdaten und der Vektor y die Ausgangsdaten des Filters. Weiterhin werden die Hilfsvariablen ,FIRBuffer' und ,BufferPointer' genutzt:

In the following, the further optimization of the algorithm is shown using the example of the filter with n = 8. The MATHCAD symbology is used here as a link between algebraic and algorithmic description, whereby, in contrast to the data flow oriented implementation in the DSP unit, a limited data block of length 'length' is processed for the sake of clarity and writability. The vector x designates the input data and the vector y the output data of the filter. Furthermore, the auxiliary variables 'FIRBuffer' and 'BufferPointer' are used:

Man erkennt, dass bei dieser Variante für einen y-Ergebniswert N Multiplikations-/Additionsoperationen notwendig sind. Dies überfordert die derzeit verfügbaren Rechnerressourcen in einem SOC. Deshalb wird im Folgenden gezeigt, wie durch Nutzung der Symmetrien und Redundanzen innerhalb des Koeffizientenvektors α Vereinfachungen herbeigeführt werden können.you recognizes that in this variant for a y-result value N multiplication / addition operations necessary. This overwhelmed currently available Computer resources in a SOC. Therefore, below is shown as by using the symmetries and redundancies within the coefficient vector α simplifications brought can be.

Die Variable ,FIRVal' dient als Hilfsvektor für die Berechnung:

The variable 'FIRVal' serves as an auxiliary vector for the calculation:

Es ist möglich, den FIR-Filter in eine Form der obigen gleitenden Berechnung zu Überführen. Diese erfordert unabhängig von der Filterlänge nur noch eine Anzahl von Koeffizientenberechnungen, die dem Frequenzverhältnis der Abtastfrequenz zur Filtermittenfrequenz n entspricht (Oversampling/Überabtastung). Die Filterlänge kann über einen Ringpuffer variabler Länge dabei ebenfalls flexibel gehalten werden, wenn die Pufferlange N = m·n ein Vielfaches des Oversamplingverhältnisses darstellt. Um die Nutzung der DSP-Ressourcen in Figur 6 zu veranschaulichen, wird im Folgenden von einem 16-Bit Prozessor mit 32Bit Akkumulator ausgegangen:
Es wird nun die erreichbare numerische Genauigkeit bei Verwendung von 16Bit-Integer-Koeffizienten betrachtet. Der Filter für 4-fach-Oversampling kann mit nur einem Koeffizientenbetrag realisiert werden, so dass die Koeffizienten-Quantisierung hier keinen Einfluss besitzt. Bei dem oben beschriebenen 8-fach-Oversampling-Filter sind allerdings mindestens zwei Koeffizientenbeträge notwendig, deren irrationales Verhältnis folgendermaßen festgelegt ist:

It is possible to convert the FIR filter into a form of the above sliding calculation. This requires, regardless of the filter length only a number of coefficient calculations corresponding to the frequency ratio of the sampling frequency to the filter center frequency n (oversampling / oversampling). The filter length can also be kept flexible via a ring buffer of variable length if the buffer length N = m × n is a multiple of the oversampling ratio. In order to illustrate the use of the DSP resources in FIG. 6, the following is a 16-bit processor with a 32-bit accumulator:
Now consider the achievable numerical accuracy using 16-bit integer coefficients. The filter for 4x oversampling can be realized with only one coefficient amount, so that the coefficient quantization has no influence here. However, in the 8-fold oversampling filter described above, at least two coefficient amounts are necessary whose irrational ratio is set as follows:

Durch Festlegen des Koeffizienten1 fest ergibt sich die Quantisierungsabweichung wie folgt:

By setting the coefficient1 fixed, the quantization deviation is as follows:

Führt man die Berechnung für den gesamten Wertevorrat des Integerformates durch und sortiert die Ergebnisse nach der Abweichung, wobei jeweils größere Koeffizienten mit einer gleichen oder größeren Abweichung ignoriert werden, kommt man zu folgenden Optimallösungen:

If one carries out the calculation for the entire value stock of the integer format and sorts the results after the deviation, ignoring larger coefficients with an equal or greater deviation, the following optimal solutions are achieved:

Die weiteren Berechnungen werden in der Beispielrealisierung mit Integergenauigkeit durchgeführt, so dass keine Einschränkung unterhalb folgender Größenordnung zu erwarten ist: 2–15 = 0.000031 The further calculations are performed in the example implementation with integer precision, so that no restriction below the following order of magnitude is to be expected: 2 -15 = 0.000031

Damit sind alle Koeffizientenpaare bis einschließlich Rang 7 ausreichend genau. Dabei wird allerdings angenommen, dass – wie durch die partielle 32Bit-Arithmetik des DSP-Prozessors auch realisiert – keine weiteren Beschränkungen durch die unvollständige Nutzung des 16Bit-Formates entstehen.In order to all coefficient pairs up to and including rank 7 are sufficiently accurate. However, it is assumed that - as by the partial 32-bit arithmetic DSP processor also realized - no further restrictions through the incomplete Use of the 16-bit format arises.

Nach dem Durchlaufen des Bandpasses wird das Signal auf Modulationsereignisse hin untersucht, welche dem sicheren Rechner dazu dienen sollen, die detektierte spektrale Leistungsdichte dem Sender zuordnen zu können. Aus Kompatibilitätsgründen zur analogen Lösung muss sowohl eine Frequenz- als auch eine Phasendifferenzdemodulation möglich sein. Weiterhin ist für die Demodulation eine zeitliche Begrenzung möglicher Fehlerfortpflanzung sicherzustellen.To passing through the bandpass, the signal becomes modulation events investigated which are the secure computer to serve, assign the detected spectral power density to the transmitter can. For compatibility reasons to analog solution must have both a frequency and a phase difference demodulation possible be. Furthermore, for the demodulation a temporal limitation of possible error propagation sure.

Der hier vorgestellte Lösungsansatz basiert auf der Bildung gleitender Summen über die bandpassgefilterten Abtastwerte der jüngsten Vergangenheit. Es werden zwei Summen gebildet:

demod_lengt: Länge der Demolationssummenbildung
ÜAbt: Faktor der Überabtastung (4 Oder 8); entspricht n beim Bandpass
i: Index des bandpassgefilterten Signalwertes im Vergangenheitsspeicher
k: Laufindex der Summierung

The approach presented here is based on the formation of floating sums over the bandpass filtered samples of the recent past. Two sums are formed:

demod_lengt: Length of demolition summation
ÜAbt: Factor of oversampling (4 or 8); corresponds to n at the bandpass
i: Index of the bandpass filtered signal value in the past memory
k: Running index of the summation

Allein mit Hilfe der ersten Summe Σ1_demond lässt sich bereits eine Frequenz-Demodulation durchführen. Diese Summe ist ein Maß für die Abweichung der Frequenz des abgetasteten Signals von der durch den Überabtastungswert geteilten Abtastfrequenz. Wird die Abtastung des DSPs so eingerichtet, das dieser Wert – fast – einer der beiden Modulationsfrequenzen entspricht, so nimmt die Summe für diese Frequenz niedrige, für die andere – stärker abweichende – Modulationsfrequenz dagegen hohe Werte an. Diese Festlegung der Abhängigkeit der Analysefrequenz von der Abtastfrequenz wird bereits für den Bandpass genutzt. Die Signalamplitude geht ebenfalls quadratisch in die Abhängigkeit ein. Es wird auf die Über- und Unterschreitung einer parametrierbaren Schwelle durch die Summe Σ1_demod getestet. Jeder Lagewechsel der Summe gegenüber der Schwelle führt zur Generierung einer Meldung über das Modulationswechselereignis für den sicheren Rechner.Alone with the help of the first sum Σ1 _demond can already perform a frequency demodulation. This sum is a measure of the deviation of the frequency of the sampled signal from the sampling frequency divided by the oversampling value. If the sampling of the DSP is set up to correspond to this value - almost - one of the two modulation frequencies, then the sum assumes low values for this frequency and high values for the other - more strongly deviated - modulation frequency. This determination of the dependence of the analysis frequency on the sampling frequency is already used for the bandpass. The signal amplitude also enters the dependence quadratically. It is tested for the overshoot and undershoot of a parameterizable threshold by the sum Σ1 _demod . Each change of position of the sum compared to the Threshold leads to the generation of a message about the modulation change event for the secure computer.

Die Summe Σ1_demod nimmt maximale Werte an, wenn sich der Phasenwechsel im abgetasteten Signal dem Index nach zwischen den beiden Termen der Summe befindet. Dieser Maximalwert ist aber immer auch abhängig von der jeweiligen Amplitude des Signals. Deswegen bietet es sich an, ihn mit dem Wert einer zweiten Summe zu verknüpfen, welche eine inverse Phasenmodulationsempfindlichkeit bei gleich bleibender Amplitudenabhängigkeit besitzt. Der ebenfalls mögliche umgekehrte Fall ist ohne ressourcenaufwendige Divisionen nicht umsetzbar. Die Summe Σ2_demod realisiert diesen Ansatz. Sie nimmt ihr Minimum während des Modulationswechsels an. Daraus ergeben sich zwei Möglichkeiten der Kompensation innerhalb der Modulationsbewertung:

1.: Der Quotient Σ1_demod/Σ2_demod wird gegenüber einem konstanten Vergleichswert eingeordnet. Diese Variante ist für die Echtzeitausführung auf dem DSP wegen der notwendigen Division zu zeitaufwendig und wird deshalb verworfen.
2.: Die gewichtete Differenz Σ1_demod – α·Σ2_demond wird nach ihrem Vorzeichen eingeschätzt: Σ2DPSK_demod(i) = Σ1demod(i) – α·Σ2demod(i)α = 0.1..0.3

The sum Σ1 _demod assumes maximum values when the phase change in the sampled signal is in the index between the two terms of the sum. However, this maximum value is always dependent on the respective amplitude of the signal. Therefore, it makes sense to link it to the value of a second sum, which has an inverse phase modulation sensitivity with constant amplitude dependence. The also possible reverse case is not feasible without resource-consuming divisions. The sum Σ2 _demod realizes this approach. It assumes its minimum during the modulation change. This results in two possibilities of compensation within the modulation evaluation:

1 .: The quotient Σ1 _demod / Σ2 _demod is compared with a constant comparison value. This variant is too time-consuming for the real-time execution on the DSP because of the necessary division and is therefore discarded.
2 .: The weighted difference Σ1 _demod - α · Σ2 _demond is estimated according to its sign: Σ 2DPSK_demod (i) = Σ1 demod (i) - α · Σ2 demod (I) α = 0.1..0.3

Die 2. Variante ist effizient realisierbar. Über den Parameter α kann auch die Störempfindlichkeit optimiert werden, da sich Störungen erwartungsgemäß auf die beiden Summen unterschiedlich auswirken werden. Durch die begrenzte Länge der Summierung ist die Fehlerfortpflanzung ebenfalls zeitlich beschränkt.The 2nd variant is efficiently realizable. About the parameter α can also the susceptibility to interference be optimized because of interference as expected on the Both sums will have different effects. By the limited Length of Summing the error propagation is also limited in time.

Die Bildung eines gemittelten radizierten Leistungsdichtewertes im Übertragungsband über N Signalwerte des bandpassgefilterten Signals könnte entsprechend der Definition des RMS-Wertes folgendermaßen durchgeführt werden:

The formation of an average radiated power density value in the transmission band over N signal values of the bandpass filtered signal could be carried out according to the definition of the RMS value as follows:

Einerseits ist es aufgrund der sehr rechenaufwendigen Quadratwurzeloperation unmöglich, diese Berechnungsvariante direkt zu Übernehmen. Andererseits können wegen der angestrebten geringen Bandbreite der Schnittstelle zum sicheren Rechner nicht die 32-Bit Quadrate direkt zum Vergleich übertragen werden. Grobe, von der Schwebung zwischen Signal und Abtastfrequenz abhängige Näherungen, wie die Betragssumme der Signalwerte, kommen wegen der Wichtigkeit der Spektralenamplitude für die sichere Gleisfreimeldung nicht in Betracht. So muss also eine Berechnungsvorschrift speziell dafür angepasst werden.On the one hand it is due to the very compute-time square-root operation impossible, to accept this calculation variant directly. On the other hand, because of the intended low bandwidth of the interface to the secure Calculator does not transmit the 32-bit squares directly for comparison become. Rough, from the beat between signal and sampling frequency dependent Approximations like the sum of the sum of the signal values, come because of the importance the spectral amplitude for the safe track vacancy not considered. So there has to be one Calculation rule specially adapted for it.

Die im Folgenden beschriebene RMS-Approximation geht von den über etwa eine Signalperiode summierten Signalwertquadraten aus:

The RMS approximation described below is based on the squares of signal values summed over approximately one signal period:

Die so ermittelte Quadratsumme SQS sollte durch den quadrierten RMS-Wert möglichst genau erreicht werden. Der sich durch die Überabtastung ergebende konstante Faktor wird dabei vor erst außer Acht gelassen und erst bei der abschließenden Berechnung berücksichtigt. Betrachtet man den RMS-Wert dabei als eine schrittweise zu approximierende GrÖße RMS_App, kann man anhand des Vergleiches eine Korrektur des bisherigen Schätzwertes RMS_old vornehmen.The sum of squares SQS determined in this way should be achieved as precisely as possible by the squared RMS value. The constant factor resulting from the oversampling is first ignored and taken into account only in the final calculation. Considering the RMS value as a step size to be approximated RMS _App , one can make a correction of the previous estimate RMS _old based on the comparison.

Das Amplitudenergebnis muss eine gewisse relative Genauigkeit einhalten. Deshalb wird die Korrektur grundsätzlich mit dem relativen Approximationsfaktor F_App durchgeführt. Unterschreitet der Vorgängerwert RMS_old allerdings den Wert des Korrekturfaktors, so ist aufgrund der numerischen Beschneidung des Festkommaformates – fractional format – keine relative Veränderung mehr realisierbar. Eine Fallunterscheidung von RMS_old nach dessen Größe wäre in jeder Hinsicht zu aufwändig, so dass permanent eine zusätzliche absolute Korrektur in der Größenordnung des LSBs über den Korrektursummanden S_App implementiert ist. Während die relative Korrektur immer die Beibehaltung des Vorzeichens garantiert, kann für den Fall S_App ≥ RMS_old die verringernde absolute Korrektur zu einer unerwünschten Vorzeichenumkehr führen. In der oben dargestellten Approximationsfunktion wird dies über die zunächst willkürlich erscheinende Zuordnung des Gleichheitsfalles zur erhöhenden Korrektur ausgeschlossen. Eine solche Implementierung funktioniert allerdings nur, wenn S_App genau dem Wert des LSBs entspricht. Sollen größere absolute Korrekturen nötig sein, bietet die folgende Vorgehensweise mit einer zusätzlichen Betragsbildung einen Ausweg.The amplitude result must comply with a certain relative accuracy. Therefore, the correction is basically done with the relative approximation factor F _App . Falls below the previous value RMS _old, however, the value of the correction factor, so due to the numerical truncation of the fixed point format - fractional format - no relative change more feasible. A case distinction of RMS _old according to its size would be too costly in every respect, so that permanently an additional absolute correction in the order of magnitude of the LSBs over the correction sum S _{App is} implemented. While the relative correction always guarantees the retention of the sign, for the case S _App ≥ RMS _old the decreasing absolute correction can lead to an undesired sign reversal. In the approximation function shown above, this is precluded by the initially arbitrary allocation of the equality case to the increasing correction. However, such an implementation will only work if S _app exactly matches the value of the LSB. If larger absolute corrections are necessary, the following procedure with an additional amount formation offers a way out.

Sowohl die erreichbare relative Genauigkeit, als auch die Geschwindigkeit der Annährung der Schätzung an den sich verändernden tatsächlichen RMS-Wert des Signals wird durch F_App bestimmt. Während eine bestimmte Mindestgenauigkeit gewünscht ist (F_App ≤ 0.6%) darf die Anpassungsgeschwindigkeit einen bestimmten Wert nicht unterschreiten (F_App ≥ 3.0%), um noch den geglätteten RMS-Wert zu repräsentieren. Diese einander scheinbar ausschließenden Kriterien können durch eine Mehrfachausführung der Approximation befriedigt werden. Um die Anzahl der Ausführungen zu minimieren, wird bei jedem Schritt eine Halbierung von F_App vorgenommen.Both the achievable relative accuracy and the speed of approximation of the estimate to the changing actual RMS value of the signal is determined by F _App . While a certain minimum accuracy is desired (F _App ≤ 0.6%), the adaptation speed must not fall below a certain value (F _App ≥ 3.0%), in order to still represent the smoothed RMS value. These seemingly exclusive criteria can be satisfied by multiplying the approximation. To minimize the number of executions, F _App halves each step.

So kann beispielsweise mit 3 Approximationen eine Anpassungsgeschwindigkeit von 3,5% + 3LSB (2% + 1LSB + 1% + 1LSB + 0,5% + 1LSB) und eine maximale Abweichung von 0,5% + 2LSB erreicht werden.So can, for example, with 3 approximations, an adaptation speed of 3.5% + 3LSB (2% + 1LSB + 1% + 1LSB + 0.5% + 1LSB) and a maximum Deviation of 0.5% + 2LSB can be achieved.

Aufgrund der Sicherheitsansprüche ist es wichtig, dass sich die Fehlerfortpflanzungszeit bei dieser Art von RMS-Wert-Approxiation beschränken lässt. Die Zeit zur Berechnung einer Quadratsumme SQS benötigt praktisch eine Vollschwingung der Trägerfrequenz T_A, also maximal das Reziproke der minimalen Sendefrequenz. Allerdings wirkt sich letztlich die relative Anstiegsrate begrenzend auf die Reaktionszeit des Systems aus. Es wird hier als ,worst case' angenommen, dass der gesamte Wertebereich des Integerformates, d. h. 15Bit ohne Vorzeichen, für den RMS-Wert nach einer fehlerhaften Amplitude durchquert werden muss. Wenn man den zusätzlich beschleunigend wirkenden Effekt der absoluten Korrektur vernachlässigt, gelangt man so zu folgender Abschätzung der maximalen Fehlerfortpflanzungszeit:

Because of the security requirements, it is important that the error propagation time be limited in this type of RMS value approximation. The time for calculating a sum of squares SQS practically requires a full oscillation of the carrier frequency T _A , that is, at most the reciprocal of the minimum transmission frequency. However, ultimately, the relative rate of increase has a limiting effect on the response time of the system. It is assumed here as the worst case that the entire value range of the integer format, ie 15 bits without sign, for the RMS value must be traversed after a faulty amplitude. Neglecting the additional accelerating effect of the absolute correction, one obtains the following estimation of the maximum error propagation time:

Bei einer minimalen Sendefrequenz von beispielsweise 4,75kHz ergibt sich somit:

At a minimum transmission frequency of, for example, 4.75 kHz, the result is thus:

Es sei noch angemerkt, das die Verzögerung der Reaktion auf den Abfall der Amplitude bei der Besetztmeldung wesentlich darunter liegt. Dabei ist kurzfristig etwa um den Faktor 2 nachzuführen, so dass sich hier ergibt:

It should be noted that the delay in response to the drop in amplitude in the busy message is significantly lower. In the short term, this should be reduced by a factor of about 2, so that here follows:

Wird eine Phasenmodulation angewendet, so bricht während der Phasenumtastung die Intensität des bandpassgefilterten Signals ein. Für die Amplitudenberechnung finden deshalb nur die Signalabschnitte zwischen den Umtastungen Berücksichtigung. Diese Abhängigkeit stellt allerdings kein Sicherheitsrisiko dar, denn bei fehlerhafter Zuordnung werden nur Abschnitte mit geringerer Amplitude in die Berechnung einbezogen und die Gesamtamplitude bewegt sich so in Richtung des sicheren Besetztzustandes.Becomes a phase modulation applied, so breaks during phase shift keying the intensity of the bandpass filtered signal. For the amplitude calculation therefore find only the signal sections between the Umtastungen Consideration. This dependence However, does not represent a security risk, because in case of faulty Assignment will only be sections of lesser amplitude in the Calculation included and the total amplitude moves in so Direction of the secure busy state.

Im Gegensatz dazu bietet der zyklische Signaleinbruch eine hervorragende Möglichkeit, die Intensität etwaiger Störungen im Übertragungsband im normalen Gleisfreimeldebetrieb einzu schätzen. Die Quadratsumme SQS wird Über eine Vollschwingung der Trägerfrequenz bestimmt und ist somit nahezu unabhängig von der Phasenlage zwischen Summation und Signal. So genügt der Minimalwert von SQS während der Phasenumtastung zur Charakterisierung des Störuntergrundes.in the In contrast, the cyclic signal collapse offers an excellent Possibility, the intensity of any disorders in the transmission band estimate in normal track free alarm operation. The square sum SQS becomes over a full oscillation of the carrier frequency determined and is thus almost independent of the phase position between Summation and signal. That's enough the minimum value of SQS during the phase shift keying to characterize the interference background.

Gegenüber der im Einsatz befindlichen analogen Auswertehardware wird hier eine sowohl kostengünstigere als auch störunempfindlichere Lösung mit System-On-a-Chip-DSPs realisiert. Durch die beschriebene spezielle Bandpassfilterung kann die dynamische Auflösung der Amplitude des Prüfwechselspannungssignals weit über die nominelle Auflösung der eingesetzten AD-Wandler gesteigert werden. Die vom Filteralgorithmus und von den Koeffizienten unabhängige Parametrierbarkeit der Bandbreite erlaubt einen einfachen Sicherheitsnachweis für viele verschiedene Einsatzfälle.Opposite the in use analogue evaluation hardware becomes here one both cheaper as well as less susceptible to interference solution realized with system-on-a-chip DSPs. By the described special Bandpass filtering can be the dynamic resolution of the amplitude of the test AC signal more than the nominal resolution the AD converter used can be increased. The filter algorithm and independent of the coefficients Parameterizability of the bandwidth allows a simple proof of safety for many different applications.

Der bei Standarddemodulatoren übliche Mischer entfällt durch das ganzzahlige Oversamplingverhältnis und spart so Rechnerressourcen.Of the usual with standard demodulators Mixer is eliminated through the integer oversampling ratio, thus saving computer resources.

Es ist möglich, während des normalen Gleisfreimeldebetriebes den Störanteil des empfangenen Prüfsignals zu bestimmen und zur Verbesserung der Zuverlässigkeit in die Bewertung im sicheren Rechner mit einzubeziehen. Zur Auswertung der verschiedenen Prüffrequenzen und Modulationsmuster ist nur eine vollparametrierbare Baugruppenvariante notwendig. Sowohl die Phasendemodulation als auch die Frequenzdemodulation ist mit einer Baugruppe und einer Firmware nur durch Anpassung der Bewertungsparameter möglich.It is possible, while the normal Gleisfreimeldebetriebes the interference component of the received test signal to determine and improve the reliability in the evaluation secure computer to include. To evaluate the different test frequencies and modulation pattern is only a fully parameterizable module variant necessary. Both the phase demodulation and the frequency demodulation is with an assembly and a firmware just by adjusting the Evaluation parameters possible.

Signalstörungen können im Gleisfreimeldebetrieb erkannt und entsprechend ihrer Amplitude sowie der Frequenzlage bezüglich der Prüffrequenz eingeschätzt werden.Signal disturbances can occur in the Track free alarm operation detected and according to their amplitude as well the frequency position with respect the test frequency estimated become.

Das vorgestellte Signalanalyseverfahren besitzt in allen Teilberechnungen eine numerisch streng begrenzte Fehlerfortpflanzungszeit und ist vollständig transparent gegenüber numerischen Beschneidungseffekten. So kann auch mit kostengünstig implementierbarer homogener Software auf einer mehrkanaligen sicheren Baugruppe einfach ein Sicherheitsnachweis geführt werden.The presented signal analysis method has in all sub-calculations a numerically strictly limited error propagation time and is Completely transparent opposite numerical pruning effects. So can also be implemented inexpensively homogeneous software on a multi-channel secure assembly a safety case become.

Durch die geringe notwendige Bandbreite zum sicheren Rechner und die wenigen dort noch notwendigen Operationen können mehrere Gleisstromkreise parallel mit einer vergleichsweise einfachen Hardware bewertet werden. Dies wirkt sich bei den Bauteilen und Sicherheitsnachweisen ebenfalls Kosten senkend aus.By the small necessary bandwidth to the secure computer and the few There still necessary operations can be several track circuits be evaluated in parallel with a comparatively simple hardware. This also affects the components and safety checks Lowering costs.

Die beschriebene Realisierung des Bandpassfilters erlaubt gegenüber analogen Applikationen und gebräuchlichen digitalen Lösungsansätzen – IIR-Filter – die Tolerierung eines sehr hohen Dynamikumfanges und massiver breitbandiger Störungen. So kann der elektrische Leistungsbedarf des Senders und damit Bauteilekosten, Platzbedarf und Entwärmungsaufwand des Gesamtsystems minimiert werden.The described realization of the bandpass filter allowed compared to analog Applications and common digital solutions - IIR filters - tolerancing a very high dynamic range and massive broadband interference. Thus, the electrical power requirement of the transmitter and thus component costs, Space requirement and Entwärmungsaufwand of the overall system are minimized.

Claims

A method for detecting the presence of a rail vehicle in a track section on the basis of a train forming a resonant circuit, in which a transmitter feeds a modulated test AC voltage, wherein the resonant circuit is detuned and attenuated in the presence of a rail vehicle, so that a signal processing receiver with downstream safe Calculator registered a drop in the amplitude of the test change voltage, characterized in that transmitter-generated timing of the modulation change are used as a time base for the signal processing by the receiver and the secure computer.

Method according to claim 1, characterized in that that the signal processing in the receiver is multi-channel redundant he follows.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the signal processing by a multiple the expected carrier frequency - called Oversampling or oversampling factor - or with one only minor is performed adjacent to such a value sampling frequency.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the receiver life signs telegrams to guarantee a minimum protocol rate transmitted to the secure computer.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the receiver is the Signal with respect to the timing of the modulation changes and the evaluates signal amplitudes that can be assigned to these times.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the receiver is the sampled signal data in terms of their broadband signal power with the formation of a temporally tracked broadband amplitude value characterized.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the receiver is the sampled signal data on the modulation band with a digital Bandpass filter for both the evaluation of the signal amplitude as well as for the subsequent demodulation limited.

Method according to claim 7, characterized in that that uses as a bandpass filter such a one of the finite-impulse-response type with the algorithmic consideration of the integer oversampling ratio reduces the number of necessary calculation steps.

Method according to one of the preceding claims characterized characterized in that the receiver the limited to the modulation band signal data on subtotals evaluated with respect to occurred modulation changes, their lengths and Index shifts represent a multiple of half the oversampling factor.

Method according to claim 9, characterized that over the result sign of the weighted addition of two modulation score parts the modulation event is detected, changing only by change differentiated between the weights between phase and frequency demodulation can be.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the receiver is the radiated power densities with a time-varying Amplitude estimate approaches, by its square with the determined sum of squares of the signal data compared and accordingly the direction of a tracking step for the estimated value chosen becomes.

Apparatus for carrying out the method according to one of the preceding claims, characterized in that the receiver is a DSP (digital signal processing system) wherein the DSP for determining the timing of the modulation change and the associated amplitudes is formed and the safe Calculator has means for comparing the amplitudes with default values.

Device according to claim 12, characterized in that that the receiver an input side with an analog / digital converter (ADC) connected Bandpass filter, the output side via an RMS for determination an amplitude of average power density with a device for communication with the secure computer as well as over one Modulation change detection for determining the time of the change of modulation (Mod event) is connected to the device for communication and that the analog-to-digital converter (ADC) has a broadband rating for Determining a broadband amplitude with the device for communication connected, wherein the band-pass filter formed as an FIR filter is.