专利名称：同时传送数据与连续信号的列车广播线载波通信网络的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种同时传送数据与连续信号的列车广播线载波通信网络，它属于载波有线通信装置范畴。
背景技术：
现有涉及载波有线通信的技术，有电力线载波通信技术、电话线载波通信技术、internet载波通信技术、宽带网络通信技术和某些广播线载波通信技术，所有这些技术方案，不仅造价高，而且多数条件下都是进行点对点通信和间歇式数据通信，或者不能进行自成系统的多信号通信和连续通信。
技术内容本实用新型的任务，是要设计一种同时传送数据与连续信号的列车广播线载波通信网络，用于火车列车上，利用广播线载波，在各车厢的仪器之间，在从属仪器与数据中心仪器通信传送数据的同时，解决其中另一台如作为转速中心的仪器不间断地向其它仪器传送转速脉冲连续信号的通信网络问题。
本实用新型是以如下的方式实现的。
一种同时传送数据与连续信号的列车广播线载波通信网络，含有N个装在各车厢仪器中的通信卡(1)，列车广播线(2)和转速传感器(3)，其特征在于所述通信卡(1)含有广播线插座(11)、转速传感器插座(12)、数据通信接口(13)和数据与连续信号载波通信电路(14)，每个通信卡的广播线插座(11)的两条线与列车广播线的两条线连接，每个通信卡的数据通信接口(13)与所在车厢仪器的数据控制接口连接，任意一个通信卡的转速传感器插座(12)与一个安装在任意车轴或驱动电机轴上的转速传感器(3)连接。
所述通信卡(1)含有集成在复杂可编程逻辑器件CPLD中的调制解调和通信控制电路(141)、载波叠加与自动增益控制电路(142)、载波发送电路(143)、载波接收分离适调电路(144)和时钟振荡器(145)；车厢仪器的计算机接口通过所述数据通信接口(13)的各引脚与调制解调和通信控制电路(141)的相应引脚相连接；转速传感器(3)的转速信号N1、N2通过转速传感器插座(12)的N1引脚和N2引脚与调制解调和通信控制电路(141)相应端子连接，转速传感器插座(12)和数据与连续信号载波通信电路(14)的电源和地线分别相连；列车广播线A和B通过广播线插座(11)的引脚与载波发送电路(143)的相应端子连接。
所述载波发送电路(143)含有运放N1B，三极管V1、三极管V2、三极管V3，电阻R45、电阻R46、电阻R48，电容器C4、电容器C5、电容器C36和变压器B，接收来自载波叠加与自动增益控制电路(142)送来的转速载波、数据载波叠加载波信号的所述运放N1B的输出端接NPN功率三极管V1和PNP功率三极管V2的基极，三极管V1、V2的发射极连接后接到运放N1B的负输入端，运放N1B负输入端经过电阻R45接地；三极管V1的集电极接变压器B的B1线圈的B12端，B1线圈的异名端B11端接正电源VDD；三极管V2的集电极接变压器B的B2线圈的同名端B21端，B2线圈的B22端接负电源VSS；变压器B的绕组B3输出端经过高频耦合电容器C4、C5连接至与所述广播线插座(11)相连接的载波发送电路(143)的相应端(1433)、(1434)；变压器B的绕组B2的B21端经过电容器C36连接到三极管V3的基极，三极管V3的基极通过阻抗匹配电阻R46接地，三极管V3的集电极接到负电源VSS，三极管V3的发射极经过电阻R48接到正电源VDD，三极管V3的发射极通过端口(1432)与载波叠加与自动增益控制电路(142)的收发载波输入端(1424)相连。
载波叠加与自动增益控制电路(142)含有运放N1A，电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7，电容C31、C37，三极管V5，二极管V4，多通道模拟开关D1、数字载波带通滤波器DBP和转速载波带通滤波器SBP，其中由电阻R4、R5、R6、R7、二极管V4、三极管V5、电容C37、多通道模拟开关D1组成自动增益控制器，电阻R4的一端接收发载波输入端(1424)，另一端接到二极管V4的负端，二极管V4的正端接到电容C37的负端，电容C37的正端接地；二极管V4的正端还接到电阻R5的一端，电阻R5的另一端通过电阻R6与逻辑电源VCC相连接，并接到三极管V5的基极；三极管V5的集电极接负电源VSS，三极管V5的发射极通过电阻R7接电源VDD，三极管V5的发射极输出信号还接到多通道模拟开关D1的X1、Z1端，多通道模拟开关D1的X0、Y0、Y1、Z0、INH、B、VEE、GND接地，多通道模拟开关D1的VCC接逻辑电源VCC，多通道模拟开关D1的A、C端经过数据载波输入端(1422)、转速载波输入端(1423)接受来自调制解调和通信控制电路(141)的、符合逻辑电平的数字载波信号和转速载波信号，多通道模拟开关D1的X端输出数字载波信号，Z端输出转速载波信号；由数据载波带通滤波器DBP、转速载波带通滤波器SBP、电阻R1、R2、R3、电容C31和运放N1A组成载波叠加电路；所述多通道模拟开关D1的X端和Z端分别输入到数据载波带通滤波器DBP、转速载波带通滤波器SBP的输入端DI、SI，经过滤波获得的近似正弦的载波信号分别由数据载波带通滤波器DBP和转速载波带通滤波器SBP的D0、S0输出，并分别经过电阻R1、R2接到电容器C31的一端，C31的另一端接到运放N1A的负输入端，N1A的负输入端经过电阻R3接到其输出端，N1A的正输入端接地，组成加法器电路，把经过滤波后的数据载波电压UD和转速载波电压US按照公式UO＝-(UD/R1+US/R2)*R3线性叠加，输出到叠加载波输出(1421)。
载波接收分离适调电路(144)含有数据载波分离适调电路(1445)和转速载波分离适调电路(1446)；所述数据载波分离适调电路(1445)由数据带通滤波器与转速带阻滤波器DBP&SBZ和自动增益与整形电路AGC&SMT组成，所述转速载波分离适调电路(1446)由转速带通滤波器与数据带阻滤波器SBP&DBZ和自动增益与整形电路AGC&SMT组成，
DBP&SBZ电路的输入端DI与SBP&DBZ电路的输入端SI并联接到载波接收分离适调电路(144)的输入端(1441)；数据载波分离适调电路(1445)的DBP&SBZ电路输出端DO接其AGC&SMT电路的输入端AI，其AGC&SMT电路的输出端AO接到载波接收分离适调电路(144)的输出端(1442)，转速载波分离适调电路(1446)的SBP&DBZ电路输出端SO接其AGC&SMT电路的输入端AI，其AGC&SMT电路的输出端AO接到载波接收分离适调电路(144)的输出端(1443)。
数据载波分离适调电路(1445)和转速载波分离适调电路(1446)所含的自动增益与整形电路AGC&SMT电路，含有电阻R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、电容C11、C12、C13、C14、C15、C16、电感L11、三极管V11、V12、V13、V14、二极管V15、V16和SMT触发器D2A，电阻R11的一端连接到AGC&SMT电路的AI端，另一端接到PNP三极管V11的发射极和三极管V12的基极，还通过电感L11与电源地GND相连；三极管V11的集电极接负电源VSS，基极连接到并联的电容C11和电容C15的一端，电容C11和C15的正端接地，三极管V11基极还接到发光二极管V16的正端，二极管V16的负端接二极管V15的正端和电容C14的一端，二极管V15的负端接地，电容C14的另一端接三极管V14的发射极；三极管V12的集电极接正电源VDD，发射极接电阻R12的一端，电阻R12的另一端接负电源VSS，三极管V12的发射极还接NPN三极管V13的基极，三极管V13的发射极经过电容C13接地，还经过电阻R13接负电源VSS，三极管V13的集电极经过电阻R14接正电源VDD，还接到NPN三极管V14的基极，还经过电容器C12接地，三极管V14的集电极接正电源VDD，三极管V14的发射极经过电阻R15接负电源VSS，该发射极还经过电容C16接SMT触发器D2A的输入端，SMT触发器D2A输入端还接有把VCC电压由相等的电阻R16、R17分压为VCC/2的分压器SMT触发器D2A的输出端，即是自动增益与整形电路AGC&SMT电路的输出端AO。
调制解调和通信控制电路(141)含有集成于复杂可编程逻辑器件CPLD中的转速选择控制电路NCOT，转速调制电路NDZ，转速解调电路NJD，数据调制电路DDZ，数据解调电路DJD；所述转速选择控制电路NCOT含有与调制解调和通信控制电路(141)的端子(1411)连接的转速1输入端子N1，与调制解调和通信控制电路(141)的端子调制解调和通信控制电路(141)的端子(1412)连接的转速2输入端子N2，与调制解调和通信控制电路(141)的端子(141A)连接的转速报警端子NBJ，与调制解调和通信控制电路(141)的端子(141B)连接的报警通道端子N01，与调制解调和通信控制电路(141)的端子(141C)连接的转速校准端子CAL，与调制解调和通信控制电路(141)的端子(141D)连接的转速输出端子NOUT，与调制解调和通信控制电路(141)的端子(141E)连接的转速停发端子NN，连接到转速调制电路NDZ的NINP端的转速发送端子NF，连接到转速解调电路的NJDO端的转速接收端子NS，和连接到调制解调和通信控制电路(141)的端子(141G)端的“时钟振荡器”信号CLK；
所述转速调制电路NDZ含有与调制解调和通信控制电路(141)的端子(1414)连接的转速调制输出端子NDZO，连接到转速选择控制电路NCOT的转速发送控制端NF的转速输入端子NINP，和连接到调制解调和通信控制电路(141)的端子(141G)端的“时钟振荡器”信号CLK；转速解调电路NJD含有与调制解调和通信控制电路(141)的端子(1416)连接的转速载波输入端子NJDI，连接到转速选择控制电路NCOT的转速接收端子NS的转速解调输出端子NJDO，和连接到调制解调和通信控制电路(141)的端子(141G)端的时钟振荡器信号CLK；数据调制电路DDZ含有与调制解调和通信控制电路(141)的端子(1413)连接的数据载波输出端子DZO，与调制解调和通信控制电路(141)的端子(1418)端子连接的数据输入端子DI，与调制解调和通信控制电路(141)的端子(1419)连接的发送允许端子FS，和连接到调制解调和通信控制电路(141)的端子(141G)端的时钟振荡器信号CLK；数据解调电路DJD含有与调制解调和通信控制电路(141)的端子(1415)连接的数据载波输入端子DZI，与调制解调和通信控制电路(141)的端子(1417)连接的数据输出端子DO，与调制解调和通信控制电路(141)的端子(1419)连接的发送允许端子FS，和连接到调制解调和通信控制电路(141)的端子(141G)端的时钟振荡器信号CLK。
图1为本实用新型原理框图；图2为通信卡原理框图；图3为载波发送电路原理图；图4为载波叠加与自动增益控制电路原理图；图5为载波接收分离适调电路原理图；图6为自动增益与整形电路原理图；图7为调制解调和通信控制电路原理框图。
具体实施方式
如图1-7所示它含有N个装在各车厢仪器中的通信卡1，列车广播线2和转速传感器3，其特征在于通信卡1是一种含有广播线插座11、转速传感器插座12、数据通信接口13和内部电路14的同时传送数据与连续信号的列车广播线载波通信卡，每个通信卡的广播线插座11的两条线与列车广播线的两条线连接，每个通信卡的数据通信接口13与所在车厢仪器的数据控制接口连接，任意一个通信卡的转速传感器插座12与安装在该车任意车轴或驱动电机轴上的唯一的转速传感器连接，如图1。下面结合具体方案加以说明。
所述同时传送数据与连续信号的列车广播线载波通信卡1，含有广播线插座11、转速传感器插座12、数据通信接口13和数据与连续信号载波通信电路14，其特征在于，含有集成在复杂可编程逻辑器件CPLD中的调制解调和通信控制电路141，载波叠加与自动增益控制电路142，载波发送电路143、载波接收分离适调电路144和时钟振荡器145，如图2；由车厢仪器的计算机接口通过数据通信接口13的各引脚(131~139)与调制解调和通信控制电路141的相应引脚(1417~141F)连接关系如下表
转速传感器3的N1、N2转速信号，通过转速传感器插座12的N1引脚122和N2引脚123与调制解调和通信控制电路141相应端子1411、1412连接，转速传感器插座12的引脚121、124与数据与连续信号载波通信电路14的电源和地线连接。
列车广播线A和B，通过广播线插座11的引脚111、112与载波发送电路143的端子1433、1434连接。
数据与连续信号载波通信电路14内部的调制解调和通信控制电路141，载波叠加与自动增益控制电路142，载波发送电路143、载波接收分离适调电路144和时钟振荡器145之间的连接关系如下表
其特征还在于，载波发送电路143含有运放N1B，三极管V1~V3，电阻R45、R46、R48，电容器C4、C5、C36，变压器B，运放N1B经过端子1431接收来自载波叠加与自动增益控制电路142送来的转速载波、数据载波的叠加载波信号，输出端接NPN功率管V1和PNP功率管V2的基极，V1、V2的发射极连接后接到N1B的负输入端，N1B负输入端经过电阻R45接地，V1的集电极接变压器B的B1线圈的B12端，B1线圈的B11端(同名端)接正电源VDD；V2的集电极接变压器B的B2线圈的B21端(异名端)，B2线圈的B22端接负电源VSS；V1、V2的输出电流从集电极输出到变压器B，而该电流流经R45产生的电压以串联电流负反馈的方式反馈到N1B的负输入端，按照输出电流I＝U1431/R45的公式输出恒流。由于变压器的B11和B21为异名端并由V1、V2输入对应输入电压U1431的反相的电流，因而在变压器绕组B3输出对应输入电压U1431的全波电压，经过电容器C4、C5作高频耦合，经过端子1433、1434和广播线插座11的端子111、112发送到广播线；而广播线上由其它车载仪器的数据与连续信号载波通信电路14发送到广播线上的载波信号，也经由广播线插座11的端子111、112，端子1433、1434，电容器C4、C5耦合到线圈B3、B2。经过电容器C36连接B2的B21端到三极管V3的基极，V3的基极还接有另一端接地的阻抗匹配电阻R46，V3的集电极接到VSS，V3的发射极经过电阻R48接到VDD，发射极经过端子1432输出反映广播线上载波信号的低阻抗电压。由于C4、C5的声频容抗很大，而变压器B的声频感抗很小，广播线的声频广播信号被大部分阻隔在C4、C5之外。
其特征还在于，载波叠加与自动增益控制电路142含有运放N1A，电阻R1~R7，电容C31、C37，三极管V5，二极管V4，多通道模拟开关D1和数字载波带通滤波器DBP、转速载波带通滤波器SBP，如图4。
由R4、V4、C37、R5、R6、R7、V5、D1组成自动增益控制器，R4的一端接收发载波输入端子1424，另一端接到V4的负端，V4的正端接到C37的负端，C37的正端接地，V4的正端还接到R5的一端，R5的另一端接到R6的一端，还接到V5的基极，R6的另一端接逻辑电源VCC，V5的集电极接负电源VSS，V5的发射极接电阻R7的一端，R7的另一端接电源VDD，V5的发射极输出信号还接到多通道模拟开关D1的X1、Z1端，D1的X0、Y0、Y1、Z1、INH、B、VEE、GND接地GND，D1的VCC接逻辑电源VCC，D1的A、C端经过端子1422、1423接受来自调制解调和通信控制电路141的、符合逻辑电平的数字载波信号和转速载波信号，D1的X端输出数字载波信号，Z端输出转速载波信号。
来自载波发送电路143的端子1432的反映广播线上载波信号的低阻抗电压信号，经过端子1424和R4接到V4的负端，由V4对载波信号的负半波进行检波，C37得到的负半波电压，经R5、R7对VCC分压，如果载波信号的幅度增大，则C37的输出电压降低，分压所得电压也降低，V5的发射极输出低电平，反之，若载波信号的幅度减小，则C37的输出电压上升，分压所得电压也上升，V5的发射极输出高电平，该电平接到D1的X1、Z1输入端，而X0、Z0输入端接低，在1422、1423端进入的、接受来自调制解调和通信控制电路141的、符合逻辑电平的数字载波信号和转速载波信号的控制下，从X、Z端输出高电平等于V5发射极电平、低电平等于0的数字载波信号和转速载波信号，实现自动增益控制。
由数据载波带通滤波器DBP、转速载波带通滤波器SBP、电阻R1、R2、R3、电容C31和运放N1A组成载波叠加电路。输出高电平等于V5发射极电平、低电平等于0的数字载波信号和转速载波信号，分别输入到由数据载波带通滤波器DBP、转速载波带通滤波器SBP的输入端DI、SI，经过滤波获得的近似正弦的载波信号分别由DO、SO输出，分别经过电阻R1、R2接到电容器C31的一端，C31的另一端接到运放N1A的负输入端，N1A的负输入端经过电阻R3接到其输出端，N1A的正输入端接地，组成的加法器电路，把经过滤波后的数据载波电压UD和转速载波电压US按照公式UO＝-(UD/R1+US/R2)*R3线性叠加，输出到端子1421。
载波接收分离适调电路144，其特征在于含有数据载波分离适调电路1445和转速载波分离适调电路1446，如图5。
数据载波分离适调电路1445由数据带通滤波器与转速带阻滤波器DBP&SBZ和自动增益与整形电路AGC&SMT组成，转速载波分离适调电路1446由转速带通滤波器与数据带阻滤波器SBP&DBZ和自动增益与整形电路AGC&SMT组成，DBP&SBZ电路的输入端DI与SBP&DBZ电路的输入端并联接到载波接收分离适调电路144的输入端1441，数据载波分离适调电路1445的DBP&SBZ电路输出端DO接其AGC&SMT电路的输入端AI，其AGC&SMT电路的输出端AO接到载波接收分离适调电路144的输出端之一1442，转速载波分离适调电路1446的SBP&DBZ电路输出端SO接其AGC&SMT电路的输入端AI，其AGC&SMT电路的输出端AO接到载波接收分离适调电路144的输出端之二1443，数据载波分离适调电路1445和转速载波分离适调电路1446所含的自动增益与整形电路AGC&SMT电路，含有电阻R11~R17、电容C11~C16、电感L11、三级管V11~V14、二极管V15~V16和SMT触发器D2A，电阻R11的一端连接到AGC&SMT电路的AI端，另一端接到PNP三极管V11的发射极，还连接到L11的一端，L11的另一端接地GND，还连接到NPN三级管V12的基极；V11的集电极接负电源VSS，基极连接到并联的电容C11和C15的一端，C11和C15的正端接地，该基极还接到发光管V16的正端，V16的负端接V15的正端和C14的一端，V15的负端接地，C14的另一端接V14的发射极；V12的集电极接正电源VDD，发射极接电阻R12的一端，R12的另一端接负电源VSS，V12的发射极还接NPN三极管V13的基极，V13的发射极经过电容C13接地，还经过电阻R13接负电源VSS，V13的集电极经过电阻R14接正电源VDD，还经过电容器C12接地，还接到NPN三级管V14的基极，V14的集电极接正电源VDD，V14的发射极经过电阻R15接负电源VSS，该发射极还经过电容C16接SMT触发器D2A的输入端1，SMT触发器输入端还接有把VCC电压由相等的电阻R16、R17分压为VCC/2的分压器。SMT触发器D2A的输出端，即是自动增益与整形电路AGC&SMT电路的输出端AO。如图6。
电感L11为V12的基极对地沟通，提供稳定的直流偏置，而又不损耗经过R11进入的高频载波信号，该载波信号经过R11与V11发射极输入阻抗分压所剩余电压经过V12跟随、V13作电压放大和V14作跟随电流放大而输出到SMT整形电路，还输入到由C14、V15、V16、C15、C11组成的峰峰值检波电路，检波电路输出的对应输出电压峰峰值的电流，接到V11的基极，控制V11的发射极阻抗，当输出电压高时，检波电流大，V11发射极阻抗降低，使V12的输入电压降低，进而使V14的输出电压下降，反之亦然，从而实现自动增益控制AGC。SMT电路D2A则把正弦载波整理为幅度等于VCC逻辑电平的方波，送到AO，经过AO和1442(或1443)送到调制解调和通信控制电路141。
调制解调和通信控制电路141，含有集成于复杂可编程逻辑器件CPLD中的转速选择控制电路NCOT，转速调制电路NDZ，转速解调电路NJD，数据调制电路DDZ，数据解调电路DJD，如图7。
转速选择控制电路NCOT含有与调制解调和通信控制电路141的端子1441连接的“转速1输入”端子N1，与1412连接的“转速2输入”端子N2，与141A连接的“转速报警”端子NBJ，与141B连接的“报警通道”端子N01，与141C连接的“转速校准”端子CAL，与141D连接的“转速输出”端子NOUT，与141E连接的“转速停发”端子NN，连接到“转速调制电路”NDZ的NINP端的“转速发送”端子NF，连接到“转速解调电路”NJD的NJDO端的“转速接收”端子NS，和连接到141G端的“时钟振荡器”信号CLK。
转速选择控制电路NCOT的内部电路对于端子信号的控制逻辑关系是AN1、N2存在并且CAL＝0，则NOUT＝N1，NBJ＝0，N01＝0。
B若N1存在N2不存在并且CAL＝0，则NOUT＝N1，NBJ＝1，N01＝1。
C若N1不存在N2存在并且CAL＝0，则NOUT＝N2，NBJ＝1，N01＝0。
D若N1、N2不存在并且CAL＝0，则NOUT＝0，NBJ＝0，N01＝NS。
E若CAL＝1，则NOUT＝自校频率。
F若NN＝0并且N1、N2存在，则NF＝N1。
G若NN＝0并且N1不存在、N2存在，则NF＝N2。
H若NN＝1或者N1、N2不存在，则NF＝0转速调制电路NDZ含有与调制解调和通信控制电路141的端子1414连接的“转速调制输出”端子NDZO，连接到“转速选择控制电路”NCOT的“转速发送”控制端NF的“转速输入”端子NINP，和连接到141G端的“时钟振荡器”信号CLK。
转速调制电路NDZ的内部电路对于端子信号的控制逻辑关系是若NINP＝1则以转速载波频率发送X个波到NDZO。转速最高频率FN、转速载波频率FZ与X之间的关系是X＜INT(FZ/FN/2)，并且INT(X/2)＝X/2。
转速解调电路NJD含有与“调制解调和通信控制电路”141的端子1416连接的“转速载波输入”端子NJDI，连接到“转速选择控制电路”NCOT的“转速接收”端子NS的“转速解调输出”端子NJDO，和连接到141G端的“时钟振荡器”信号CLK。
转速解调电路NJD其内部电路对于端子信号的控制逻辑关系是若NJDI存在连续的多于X/2个波的转速载波频率信号，则发送一个持续时间等于X个转速载波周期的正脉冲到NJDO后再检测NJDI。
数据调制电路DDZ含有与调制解调和通信控制电路141的端子1413连接的“数据载波输出”端子DZO，与1418端子连接的“数据输入”端子DI，与1419连接的“发送允许”端子FS，和连接到141G端的“时钟振荡器”信号CLK。
数据调制电路DDZ其内部电路对于端子信号的控制逻辑关系是AFS＝1并且DI＝1则以DI的波特率频率整倍数B1的载波频率F1发送载波，BFS＝1并且DI＝0则以DI的波特率频率整倍数B2的载波频率F2发送载波，CFS＝0，则不发送数据载波。
数据解调电路DJD含有与调制解调和通信控制电路141的端子1415连接的“数据载波输入”端子DZI，与1417连接的“数据输出”端子DO，与1419连接的“发送允许”端子FS，和连接到141G端的“时钟振荡器”信号CLK。
其特征还在于，数据解调电路DJD其内部电路对于端子信号的控制逻辑关系是AFS＝0并且DZI为F1载波并持续0.5BPS的时间，则向DO发电路”NCOT的“转速接收”端子NS的“转速解调输出”端子NJDO，和连接到141G端的“时钟振荡器”信号CLK。
转速解调电路NJD其内部电路对于端子信号的控制逻辑关系是若NJDI存在连续的多于X/2个波的转速载波频率信号，则发送一个持续时间等于X个转速载波周期的正脉冲到NJDO后再检测NJDI。
数据调制电路DDZ含有与调制解调和通信控制电路141的端子1413连接的“数据载波输出”端子DZO，与1418端子连接的“数据输入”端子DI，与1419连接的“发送允许”端子FS，和连接到141G端的“时钟振荡器”信号CLK。
数据调制电路DDZ其内部电路对于端子信号的控制逻辑关系是AFS＝1并且DI＝1则以DI的波特率频率整倍数B1的载波频率F1发送载波，BFS＝1并且DI＝0则以DI的波特率频率整倍数B2的载波频率F2发送载波，CFS＝0，则不发送数据载波。
数据解调电路DJD含有与调制解调和通信控制电路141的端子1415连接的“数据载波输入”端子DZI，与1417连接的“数据输出”端子DO，与1419连接的“发送允许”端子FS，和连接到141G端的“时钟振荡器”信号CLK。
其特征还在于，数据解调电路DJD其内部电路对于端子信号的控制逻辑关系是AFS＝0并且DZI为F1载波并持续0.5BPS的时间，则向D0发
权利要求1.一种同时传送数据与连续信号的列车广播线载波通信网络，含有N个装在各车厢仪器中的通信卡(1)，列车广播线(2)和转速传感器(3)，其特征在于所述通信卡(1)含有广播线插座(11)、转速传感器插座(12)、数据通信接口(13)和数据与连续信号载波通信电路(14)，每个通信卡的广播线插座(11)的两条线与列车广播线的两条线连接，每个通信卡的数据通信接口(13)与所在车厢仪器的数据控制接口连接，任意一个通信卡的转速传感器插座(12)与一个安装在任意车轴或驱动电机轴上的转速传感器(3)连接。
2.根据权利要求1的一种同时传送数据与连续信号的列车广播线载波通信网络，其特征在于所述通信卡(1)含有集成在复杂可编程逻辑器件CPLD中的调制解调和通信控制电路(141)、载波叠加与自动增益控制电路(142)、载波发送电路(143)、载波接收分离适调电路(144)和时钟振荡器(145)；车厢仪器的计算机接口通过所述数据通信接口(13)的各引脚与调制解调和通信控制电路(141)的相应引脚相连接；所述转速传感器(3)的转速信号N1、N2通过转速传感器插座(12)的N1引脚和N2引脚与调制解调和通信控制电路(141)相应端子连接，转速传感器插座(12)和数据与连续信号载波通信电路(14)的电源和地线分别相连；列车广播线A和B通过广播线插座(11)的引脚与载波发送电路(143)的相应端子连接。
3.根据权利要求2的一种同时传送数据与连续信号的列车广播线载波通信网络，其特征在于所述载波发送电路(143)含有运放N1B，三极管V1、三极管V2、三极管V3，电阻R45、电阻R46、电阻R48，电容器C4、电容器C5、电容器C36和变压器B，接收来自载波叠加与自动增益控制电路(142)送来的转速载波、数据载波叠加载波信号的所述运放N1B的输出端接NPN功率三极管V1和PNP功率三极管V2的基极，三极管V1、V2的发射极连接后接到运放N1B的负输入端，运放N1B负输入端经过电阻R45接地；三极管V1的集电极接变压器B的B1线圈的B12端，B1线圈的异名端B11端接正电源VDD；三极管V2的集电极接变压器B的B2线圈的同名端B21端，B2线圈的B22端接负电源VSS；变压器B的绕组B3输出端经过高频耦合电容器C4、C5连接至与所述广播线插座(11)相连接的载波发送电路(143)的相应端(1433)、(1434)；变压器B的绕组B2的B21端经过电容器C36连接到三极管V3的基极，三极管V3的基极通过阻抗匹配电阻R46接地，三极管V3的集电极接到负电源VSS，三极管V3的发射极经过电阻R48接到正电源VDD，三极管V3的发射极通过端口(1432)与载波叠加与自动增益控制电路(142)的收发载波输入端(1424)相连。
4.根据权利要求2的一种同时传送数据与连续信号的列车广播线载波通信网络，其特征还在于所述载波叠加与自动增益控制电路(142)含有运放N1A，电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7，电容C31、C37，三极管V5，二极管V4，多通道模拟开关D1、数字载波带通滤波器DBP和转速载波带通滤波器SBP，其中由电阻R4、R5、R6、R7、二极管V4、三极管V5、电容C37、多通道模拟开关D1组成自动增益控制器，电阻R4的一端接收发载波输入端(1424)，另一端接到二极管V4的负端，二极管V4的正端接到电容C37的负端，电容C37的正端接地；二极管V4的正端还接到电阻R5的一端，电阻R5的另一端通过电阻R6与逻辑电源VCC相连接，并接到三极管V5的基极；三极管V5的集电极接负电源VSS，三极管V5的发射极通过电阻R7接电源VDD，三极管V5的发射极输出信号还接到多通道模拟开关D1的X1、Z1端，多通道模拟开关D1的X0、Y0、Y1、Z0、INH、B、VEE、GND接地，多通道模拟开关D1的VCC接逻辑电源VCC，多通道模拟开关D1的A、C端经过数据载波输入端(1422)、转速载波输入端(1423)接受来自调制解调和通信控制电路(141)的、符合逻辑电平的数字载波信号和转速载波信号，多通道模拟开关D1的X端输出数字载波信号，Z端输出转速载波信号；由数据载波带通滤波器DBP、转速载波带通滤波器SBP、电阻R1、R2、R3、电容C31和运放N1A组成载波叠加电路；所述多通道模拟开关D1的X端和Z端分别输入到数据载波带通滤波器DBP、转速载波带通滤波器SBP的输入端DI、SI，经过滤波获得的近似正弦的载波信号分别由数据载波带通滤波器DBP和转速载波带通滤波器SBP的D0、S0输出，并分别经过电阻R1、R2接到电容器C31的一端，C31的另一端接到运放N1A的负输入端，N1A的负输入端经过电阻R3接到其输出端，N1A的正输入端接地，组成加法器电路，把经过滤波后的数据载波电压UD和转速载波电压US按照公式UO＝-(UD/R1+US/R2)*R3线性叠加，输出到叠加载波输出(1421)。
5.根据权利要求2的一种同时传送数据与连续信号的列车广播线载波通信网络，其特征在于所述载波接收分离适调电路(144)含有数据载波分离适调电路(1445)和转速载波分离适调电路(1446)；所述数据载波分离适调电路(1445)由数据带通滤波器与转速带阻滤波器DBP&SBZ和自动增益与整形电路AGC&SMT组成，所述转速载波分离适调电路(1446)由转速带通滤波器与数据带阻滤波器SBP&DBZ和自动增益与整形电路AGC&SMT组成，DBP&SBZ电路的输入端DI与SBP&DBZ电路的输入端SI并联接到载波接收分离适调电路(144)的输入端(1441)，数据载波分离适调电路(1445)的DBP&SBZ电路输出端D0接其AGC&SMT电路的输入端AI，其AGC&SMT电路的输出端A0接到载波接收分离适调电路(144)的输出端(1442)，转速载波分离适调电路(1446)的SBP&DBZ电路输出端S0接其AGC&SMT电路的输入端AI，其AGC&SMT电路的输出端A0接到载波接收分离适调电路(144)的输出端(1443)。
6.根据权利要求5的一种同时传送数据与连续信号的列车广播线载波通信网络，其特征还在于所述数据载波分离适调电路(1445)和转速载波分离适调电路(1446)所含的自动增益与整形电路AGC&SMT电路，含有电阻R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、电容C11、C12、C13、C14、C15、C16、电感L11、三极管V11、V12、V13、V14、二极管V15、V16和SMT触发器D2A，电阻R11的一端连接到AGC&SMT电路的AI端，另一端接到PNP三极管V11的发射极和三极管V12的基极，还通过电感L11与电源地GND相连；三极管V11的集电极接负电源VSS，基极连接到并联的电容C11和电容C15的一端，电容C11和C15的正端接地，三极管V11基极还接到发光二极管V16的正端，二极管V16的负端接二极管V15的正端和电容C14的一端，二极管V15的负端接地，电容C14的另一端接三极管V14的发射极；三极管V12的集电极接正电源VDD，发射极接电阻R12的一端，电阻R12的另一端接负电源VSS，三极管V12的发射极还接NPN三极管V13的基极，三极管V13的发射极经过电容C13接地，还经过电阻R13接负电源VSS，三极管V13的集电极经过电阻R14接正电源VDD，还接到NPN三极管V14的基极，还经过电容器C12接地，三极管V14的集电极接正电源VDD，三极管V14的发射极经过电阻R15接负电源VSS，该发射极还经过电容C16接SMT触发器D2A的输入端，SMT触发器D2A输入端还接有把VCC电压由相等的电阻R16、R17分压为VCC/2的分压器；SMT触发器D2A的输出端，即是自动增益与整形电路AGC&SMT电路的输出端A0。
7.根据权利要求1的一种同时传送数据与连续信号的列车广播线载波通信网络，其特征还在于所述调制解调和通信控制电路(141)含有集成于复杂可编程逻辑器件CPLD中的转速选择控制电路NCOT，转速调制电路ND7，转速解调电路NJD，数据调制电路DDZ，数据解调电路DJD；所述转速选择控制电路NCOT含有与调制解调和通信控制电路(141)的端子(1411)连接的转速1输入端子N1，与调制解调和通信控制电路(141)的端子调制解调和通信控制电路(141)的端子(1412)连接的转速2输入端子N2，与调制解调和通信控制电路(141)的端子(141A)连接的转速报警端子NBJ，与调制解调和通信控制电路(141)的端子(141B)连接的报警通道端子NO1，与调制解调和通信控制电路(141)的端子(141C)连接的转速校准端子CAL，与调制解调和通信控制电路(141)的端子(141D)连接的转速输出端子NOUT，与调制解调和通信控制电路(141)的端子(141E)连接的转速停发端子NN，连接到转速调制电路NDZ的NINP端的转速发送端子NF，连接到转速解调电路的NJDO端的转速接收端子NS，和连接到调制解调和通信控制电路(141)的端子(141G)端的“时钟振荡器”信号CLK；所述转速调制电路NDZ含有与调制解调和通信控制电路(141)的端子(1414)连接的转速调制输出端子NDZO，连接到转速选择控制电路NCOT的转速发送控制端NF的转速输入端子NINP，和连接到调制解调和通信控制电路(141)的端子(141G)端的“时钟振荡器”信号CLK；转速解调电路NJD含有与调制解调和通信控制电路(141)的端子(1416)连接的转速载波输入端子NJDI，连接到转速选择控制电路NCOT的转速接收端子NS的转速解调输出端子NJDO，和连接到调制解调和通信控制电路(141)的端子(141G)端的时钟振荡器信号CLK；数据调制电路DDZ含有与调制解调和通信控制电路(141)的端子(1413)连接的数据载波输出端子DZO，与调制解调和通信控制电路(141)的端子(1418)端子连接的数据输入端子DI，与调制解调和通信控制电路(141)的端子(1419)连接的发送允许端子FS，和连接到调制解调和通信控制电路(141)的端子(141G)端的时钟振荡器信号CLK；数据解调电路DJD含有与调制解调和通信控制电路(141)的端子(1415)连接的数据载波输入端子DZI，与调制解调和通信控制电路(141)的端子(1417)连接的数据输出端子D0，与调制解调和通信控制电路(141)的端子(1419)连接的发送允许端子FS，和连接到调制解调和通信控制电路(141)的端子(141G)端的时钟振荡器信号CLK。
专利摘要一种同时传送数据与连续信号的列车广播线载波通信网络，含有N个装在各车厢仪器中的通信卡1，列车广播线2和转速传感器3，其特征在于所述通信卡1含有广播线插座11、转速传感器插座12、数据通信接口13和数据与连续信号载波通信电路14，每个通信卡的广播线插座11的两条线与列车广播线的两条线连接，每个通信卡的数据通信接口13与所在车厢仪器的数据控制接口连接，任意一个通信卡的转速传感器插座12与一个安装在任意车轴或驱动电机轴上的转速传感器3连接。可以各车厢之间，在从属仪器与数据中心仪器通信传送数据的同时，使其中一台如作为转速中心的仪器不间断地向其它仪器传送转速脉冲连续信号。
文档编号H04B3/00GK2662536SQ0324854
公开日2004年12月8日 申请日期2003年8月15日 优先权日2003年8月15日
发明者唐德尧, 黄贵发, 杨政明, 郭月媛 申请人:北京唐智科技发展有限公司