專利名稱：地面應(yīng)答器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鐵路信號技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種地面應(yīng)答器。
背景技術(shù)：
機(jī)車在鐵路軌枕上運行的過程中，機(jī)車的控制人員需要實時了解前方軌道區(qū)段的 長度、坡度、彎道、前方信號顯示等列車運行所需的基礎(chǔ)信息，以便能夠給出正確的控制指 令，保證機(jī)車安全地運行在鐵軌上。并且，現(xiàn)有機(jī)車在運行過程中，會通過車載天線實時發(fā)送高頻信號，以便獲取前方 軌道的基礎(chǔ)信息，因此，急需一種響應(yīng)機(jī)車車載天線發(fā)送的高頻信號，并傳輸融合有前方軌 道基礎(chǔ)信息的報文至機(jī)車的數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種地面應(yīng)答器，以響應(yīng)機(jī)車車載天線發(fā)送的高頻信號，并 傳輸融合有前方軌道基礎(chǔ)信息的報文至機(jī)車。為實現(xiàn)上述目的，先提出的方案如下一種地面應(yīng)答器，包括天線；分別與所述天線相連的時鐘電路和功率放大電路； 分別與所述時鐘電路和功率放大電路相連的頻移鍵控FSK產(chǎn)生電路；與所述頻移鍵控FSK 產(chǎn)生電路相連的報文產(chǎn)生電路；其中所述報文產(chǎn)生電路包含報文存儲單元，存儲攜帶有前方軌道基礎(chǔ)信息的報文；所述時鐘電路整形所述天線接收的機(jī)車車載天線發(fā)送的高頻信號成時鐘信號；所述頻移鍵控FSK產(chǎn)生電路在所述時鐘信號的驅(qū)動下獲取所述攜帶有前方軌道 基礎(chǔ)信息的報文，并生成頻移鍵控FSK信號；所述功率放大電路放大所述頻移鍵控FSK信號后通過所述天線發(fā)送至機(jī)車。優(yōu)選地，所述高頻信號的頻率為27. 095MHz。優(yōu)選地，所述時鐘信號的頻率為27. 095MHz。優(yōu)選地，所述頻移鍵控FSK信號的中心頻率為4. 234MHz士 175KHz ；調(diào)制頻偏為 282. 24KHz±7% ；調(diào)制速率為 564. 48士2. 5% kbps。優(yōu)選地，所述頻移鍵控FSK產(chǎn)生電路包括ASIC芯片和與所述ASIC芯片相連的 DDS芯片，其中所述ASIC芯片在所述時鐘信號的驅(qū)動下獲取所述攜帶有前方軌道基礎(chǔ)信息的報 文，并轉(zhuǎn)發(fā)至所述DDS芯片，同時產(chǎn)生控制指令；所述DDS芯片在所述時鐘信號的驅(qū)動下，按照所述ASIC芯片的控制指令轉(zhuǎn)化所述 攜帶有前方軌道基礎(chǔ)信息的報文為所述頻移鍵控FSK信號。優(yōu)選地，所述報文產(chǎn)生電路還包括報文創(chuàng)建單元，用于接收攜帶有前方軌道基礎(chǔ) 信息的信號，并生成報文。從上述的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明公開的地面應(yīng)答器中，當(dāng)機(jī)車車載天線發(fā)送高頻信號時，天線接收該高頻信號，由時鐘電路將其整形為時鐘信號，作為FSK產(chǎn)生電路的 驅(qū)動信號，使FSK產(chǎn)生電路獲取所述報文產(chǎn)生電路中的攜帶有前方軌道基礎(chǔ)信息的報文， 將其轉(zhuǎn)換為FSK信號通過所述天線傳送至機(jī)車，此時，機(jī)車即可得到前方軌道的基礎(chǔ)信息。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實施例公開的一種地面應(yīng)答器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明另一實施例公開的一種地面應(yīng)答器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式為了引用和清楚起見，下文中使用的技術(shù)名詞、簡寫或縮寫總結(jié)如下FSK :Frequency-shift keying，頻移鍵控；ASIC Application Specific Integrated Circuit, #^^)；DDS =Direct Digital Synthesizer，直接數(shù)字式頻率合成器。下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；?本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明實施例公開了一種地面應(yīng)答器，以響應(yīng)機(jī)車車載天線發(fā)送的高頻信號，并 傳輸融合有前方軌道基礎(chǔ)信息的報文至機(jī)車。如圖1所示，本實施例公開的地面應(yīng)答器，包括天線101 ；分別與天線101相連的 時鐘電路102和功率放大電路105 ；分別與時鐘電路102和功率放大電路105相連的FSK產(chǎn) 生電路103 ；與FSK產(chǎn)生電路103相連的報文產(chǎn)生電路104 ；其中報文產(chǎn)生電路104包含報文存儲單元，存儲攜帶有前方軌道基礎(chǔ)信息的報文；時鐘電路102整形天線101接收的機(jī)車車載天線發(fā)送的高頻信號成時鐘信號；FSK產(chǎn)生電路103在所述時鐘信號的驅(qū)動下獲取所述攜帶有前方軌道基礎(chǔ)信息的 報文，并產(chǎn)生FSK信號；功率放大電路105放大所述FSK信號后通過天線101發(fā)送至機(jī)車。本實施例公開的地面應(yīng)答器中，當(dāng)機(jī)車車載天線發(fā)送高頻信號時，地面應(yīng)答器的 天線接收該高頻信號，由時鐘電路將其整形為時鐘信號，作為FSK產(chǎn)生電路的驅(qū)動信號， 使FSK產(chǎn)生電路獲取所述報文產(chǎn)生電路中的攜帶有前方軌道基礎(chǔ)信息的報文，將其轉(zhuǎn)換為 FSK信號通過所述天線傳送至機(jī)車，此時，機(jī)車即可得到前方軌道的基礎(chǔ)信息。具體的，本實施例公開的地面應(yīng)答器裝設(shè)在鐵路軌枕上，機(jī)車通過時，機(jī)車通過車 載天線發(fā)送頻率為27. 095MHz的高頻信號；裝設(shè)在鐵路軌枕上的地面應(yīng)答器的天線101接 收車載天線發(fā)送的高頻信號，將其傳輸至?xí)r鐘電路102，該時鐘電路整形所述高頻信號為頻 率為27. 095MHz的時鐘信號；當(dāng)時鐘電路102將高頻信號整形為時鐘信號時，F(xiàn)SK產(chǎn)生電路103在該時鐘信號的驅(qū)動下獲取報文產(chǎn)生電路104生成的攜帶有前方軌道基礎(chǔ)信息的報 文，根據(jù)該報文生成FSK信號，將FSK信號傳輸至功率放大電路105，該功率放大電路放大接 收到的FSK信號，再通過天線101返回至機(jī)車上。由于FSK產(chǎn)生電路103所產(chǎn)生的FSK信號功率較小，需經(jīng)過功率放大電路105放 大后，通過天線101發(fā)送給車載天線。并且，本實施例FSK產(chǎn)生電路產(chǎn)生的FSK信號滿足歐洲應(yīng)答器規(guī)范subset-036 ((FFFIS for Eurobalise)) V2. 4. 1規(guī)定，為相位連續(xù)的FSK信號，具體的該FSK 信號的中心頻率4. 234MHz 士 175KHz ；該FSK信號的調(diào)制頻偏』82. MKHz士7% ；該FSK 信號的調(diào)制速率564. 48 士 2. 5% Iibps。一般情況下，報文生成單元104的報文存儲單元內(nèi)存儲的是默認(rèn)報文，即提前編 輯好的報文，該報文中攜帶有前方軌道基礎(chǔ)信息。但當(dāng)前方軌道基礎(chǔ)信息變更后，就需要為 機(jī)車提供變更后的信息。因此，報文生成單元中還包括報文創(chuàng)建單元，用于接收軌旁電子單 元攜帶有前方軌道基礎(chǔ)信息的信號，并生成報文。 具體的，報文創(chuàng)建單元上設(shè)置有“C”接口，該接口所述軌旁電子單元相聯(lián)，所述軌 旁電子單元通過“C”接口發(fā)送攜帶有前方軌道基礎(chǔ)信息的信號，報文創(chuàng)建單元接收后經(jīng)過 解碼和整形后，生成報文。如果報文創(chuàng)建單元生成報文，F(xiàn)SK產(chǎn)生電路獲取該單元生成的報文，否則，F(xiàn)SK產(chǎn) 生電路獲取報文生成單元104的報文存儲單元內(nèi)存儲的默認(rèn)報文。如圖2所示，本發(fā)明另一實施例還公開了一種地面應(yīng)答器，包括天線201 ；分別與 天線201相連的時鐘電路202和功率放大電路206 ；分別與時鐘電路102和功率放大電路 206相連的FSK產(chǎn)生電路；與FSK產(chǎn)生電路相連的報文產(chǎn)生電路205 ；該地面應(yīng)答器中，F(xiàn)SK 產(chǎn)生電路包括ASIC芯片204和與ASIC芯片204相連的DDS芯片203，其中ASIC芯片204在時鐘電路202產(chǎn)生的時鐘信號的驅(qū)動下獲取報文產(chǎn)生電路攜帶有 前方軌道基礎(chǔ)信息的報文，將該攜帶有前方軌道基礎(chǔ)信息的報文轉(zhuǎn)發(fā)至DDS芯片203，同時 產(chǎn)生控制指令；DDS芯片203在所述時鐘信號的驅(qū)動下，按照ASIC芯片203的控制指令轉(zhuǎn)化所述 攜帶有前方軌道基礎(chǔ)信息的報文為FSK信號。同樣，本實施例公開的地面應(yīng)答器在使用時裝設(shè)在鐵路軌枕上，機(jī)車通過該鐵路 軌枕時，通過車載天線發(fā)送頻率為27. 095MHz的高頻信號；裝設(shè)在鐵路軌枕上的地面應(yīng)答 器的天線201接收車載天線發(fā)送的高頻信號，將其傳輸至?xí)r鐘電路202，該時鐘電路整形所 述高頻信號為頻率為27. 095MHz的時鐘信號；此時，報文產(chǎn)生電路205中存有攜帶有前方軌 道基礎(chǔ)信息的報文，當(dāng)時鐘電路202將高頻信號整形為時鐘信號時，ASIC芯片204在時鐘信 號的驅(qū)動下獲取所述攜帶有前方軌道基礎(chǔ)信息的報文，將該攜帶有前方軌道基礎(chǔ)信息的報 文轉(zhuǎn)發(fā)至DDS芯片203，同時產(chǎn)生控制指令；DDS芯片203在時鐘信號的驅(qū)動下，按照ASIC 芯片203的控制指令轉(zhuǎn)化所述攜帶有前方軌道基礎(chǔ)信息的報文為FSK信號，并將FSK信號 傳輸至功率放大電路206，該功率放大電路放大接收到的FSK信號，再通過天線返回至機(jī)車 上。具體的，DDS芯片203按照ASIC芯片203的控制指令轉(zhuǎn)化所述攜帶有前方軌道基
5礎(chǔ)信息的報文為FSK信號的過程為DDS芯片203將ASIC芯片204給出的上下邊頻的相位增量寫入DDS芯片203內(nèi) 的頻率寄存器1和頻率寄存器O中，同時使用報文產(chǎn)生電路205給出的報文控制DDS芯片 203的頻率選擇控制器，報文為“0”時，使用頻率寄存器0中的相位增量，報文為“1”時，使 用頻率寄存器1中的相位增量。DDS芯片203內(nèi)的相位累加器在每個時鐘周期來臨時將報 文所決定的相位增量累加一次，如果記數(shù)大于2N，則自動溢出，而只保留后面的N位數(shù)字于 相位累加器中，根據(jù)相位累加器中的累加結(jié)果，通過正弦查詢表實現(xiàn)從相位累加器輸出的 相位值到正弦幅度值的轉(zhuǎn)換，然后送到DDS芯片內(nèi)的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路中將其轉(zhuǎn)變?yōu)槟M量， 最后通過濾波器輸出攜帶有前方軌道基礎(chǔ)信息的報文為FSK信號。本說明書中各個實施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他 實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的 一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明 將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一 致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種地面應(yīng)答器，其特征在于，包括天線；分別與所述天線相連的時鐘電路和功率 放大電路；分別與所述時鐘電路和功率放大電路相連的頻移鍵控FSK產(chǎn)生電路；與所述頻 移鍵控FSK產(chǎn)生電路相連的報文產(chǎn)生電路；其中所述報文產(chǎn)生電路包含報文存儲單元，存儲攜帶有前方軌道基礎(chǔ)信息的報文；所述時鐘電路整形所述天線接收的機(jī)車車載天線發(fā)送的高頻信號成時鐘信號；所述頻移鍵控FSK產(chǎn)生電路在所述時鐘信號的驅(qū)動下獲取所述攜帶有前方軌道基礎(chǔ) 信息的報文，并生成頻移鍵控FSK信號；所述功率放大電路放大所述頻移鍵控FSK信號后通過所述天線發(fā)送至機(jī)車。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地面應(yīng)答器，其特征在于，所述高頻信號的頻率為 27.095MHz。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地面應(yīng)答器，其特征在于，所述時鐘信號的頻率為 27.095MHz。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地面應(yīng)答器，其特征在于，所述頻移鍵控FSK信號的中心頻率 為 4. 234MHz士 175KHz ；調(diào)制頻偏為沘2. MKHz士7% ；調(diào)制速率為 564. 48士2. 5% kbps。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地面應(yīng)答器，其特征在于，所述頻移鍵控FSK產(chǎn)生電路包括 ASIC芯片和與所述ASIC芯片相連的DDS芯片，其中所述ASIC芯片在所述時鐘信號的驅(qū)動下獲取所述攜帶有前方軌道基礎(chǔ)信息的報文， 并轉(zhuǎn)發(fā)至所述DDS芯片，同時產(chǎn)生控制指令；所述DDS芯片在所述時鐘信號的驅(qū)動下，按照所述ASIC芯片的控制指令轉(zhuǎn)化所述攜帶 有前方軌道基礎(chǔ)信息的報文為所述頻移鍵控FSK信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地面應(yīng)答器，其特征在于，所述報文產(chǎn)生電路還包括報文創(chuàng) 建單元，用于接收軌旁電子單元攜帶有前方軌道基礎(chǔ)信息的信號，并生成報文。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種地面應(yīng)答器，包括天線；分別與所述天線相連的時鐘電路和功率放大電路；分別與所述時鐘電路和功率放大電路相連的頻移鍵控FSK產(chǎn)生電路；與所述頻移鍵控FSK產(chǎn)生電路相連的報文產(chǎn)生電路；其中所述報文產(chǎn)生電路包含報文存儲單元，存儲攜帶有前方軌道基礎(chǔ)信息的報文；所述時鐘電路整形所述天線接收的機(jī)車車載天線發(fā)送的高頻信號成時鐘信號；所述頻移鍵控FSK產(chǎn)生電路在所述時鐘信號的驅(qū)動下獲取所述攜帶有前方軌道基礎(chǔ)信息的報文，并生成頻移鍵控FSK信號；所述功率放大電路放大所述頻移鍵控FSK信號后通過所述天線發(fā)送至機(jī)車。
文檔編號H04B1/59GK102104566SQ20101061175
公開日2011年6月22日 申請日期2010年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月28日
發(fā)明者孫亮, 孫志忠, 徐敏, 房海云, 趙懷東, 鄭桂艷, 韓雪松, 魏敏 申請人:北京鐵路信號有限公司