列车高速运行条件下应答器车载测试设备关键技术.pdfVIP

第 31卷 。第4期 中 国 铁 道 科 学 Vo1．31 NO．4 2010年 7月 CHINA RAIIW AY SCIENCE July，2010 文章编号：1001—4632(2010)04—013107 · 成果简报 · 列车高速运行条件下应答器车载测试设备关键技术 徐 宁 ，张季良 ，王财进 ，杨悌惠 。，王 瑞 (1．中国铁道科学研究院通信信号研究所，北京 100081； 2．铁道部 运输局，北京 100844；3．铁道部 C3技术攻关组，北京 10O844) 摘 要：为了对我国高速铁路，泛采用的应答器进行在线测试，采用射频、数字信 号处理、频谱分析、虚 拟测量仪器设计技术和方法，研究开发应答器车载测试设备的关键技术。应答器车载测试设备采用高效的功率 放大电路以及低噪声系数的低噪声放大器，并对接收和发送信号的滤波器进行了优化设计，以保证进入模数转 换器的模拟信号高保真和高可靠性；使用5MHz的高精度模数转换器和数字低通滤波器，消除对 A1接 口的干 扰信号；利用高速DDR2芯片构建先入先出存储管理模块 ，实现对滤波后信号的缓存，并通过高速光纤和以太 网将采样信号的数据发送给工控计算机；在工控计算机上利用软件开发出了虚拟示波器、虚拟频谱仪、虚拟场 强仪、虚拟误码率分析仪等。该膻答器车载测试设备已经在国内铁路进行了动态测试，为在线正确检测和定性、 定量综合评判应答器的性能提供重要的技术支持。 关键词：应答器；车载测试设备；信号采集 ；动态特性 中图分类号：U284．48 文献标识码 ：B 应答器l】]是列车控制系统的重要组成部分， (1)BTM基本功能。测试设备具有BTM 的所 CTCS列车控制系统广泛使用尺寸为 200mm × 有基本功能，包括 ：产生激活地面应答器的功率载 390mm 的小尺寸应答器 向车载设备发送信息帧长 波，应答器响应信号的检测及检测信号上传、滤波 为 1023位的长报文，这种应答器 已成功应用于 和解调，物理串音和环境噪声的防护，物理预防侧 350km ·h_。的武广高速铁路和郑西高速铁路 。为 瓣传送，运用 “和 ／或”算法消除物理预防侧瓣对 了研究和掌握小尺寸应答器在列车速度 350km · 应答器报文数据以及位置信息的影响，按相关编码 h 以上条件下的信息接收性能，需要对应答器信 要求检查上传数据，检测报文类型并解码，提取应 息接收的质量进行测试分析和综合评判，以确定应 答器报文数据，标记输 出应答器报文的时间和里 答器的尺寸或者安装方式口]。为此，本文针对列车 程 ，支持应答器定位，检测比特差错。 高速运行条件下应答器车载测试设备的关键技术进 (2)数据采集功能。采集应答器上传链路数 行研究。 据，包括场强、频率、承载应答器报文等信息；通 过GPS采集列车的精确位置、运行时间；通过速 1 应答器车载测试设备功能 度传感器、温度传感器等采集速度和环境温度等信 息。 由于应答器通过其 A接 口与应答器传输模块 (3)数据分析功能。回放应答器上传链路数据 (BTM)连接 ，BTM再通过其 B接 口与列控系统 信号的波形，结合列车运行时间、速度、环境温度 车载设备主机连接，因此研究设计的应答器车载测 等参数，分析并 图示频移键控 (Frequency-Shift 试设备可以通过 A接 口进行不同速度条件及工况 keying，FSK)解调数据的误码率、接收信号的场 条件下应答器