专利名称：地面应答器的制作方法
技术领域：
本发明涉及铁路信号技术领域，更具体地说，涉及一种地面应答器。
背景技术：
机车在铁路轨枕上运行的过程中，机车的控制人员需要实时了解前方轨道区段的 长度、坡度、弯道、前方信号显示等列车运行所需的基础信息，以便能够给出正确的控制指 令，保证机车安全地运行在铁轨上。并且，现有机车在运行过程中，会通过车载天线实时发送高频信号，以便获取前方 轨道的基础信息，因此，急需一种响应机车车载天线发送的高频信号，并传输融合有前方轨 道基础信息的报文至机车的数据传输设备。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种地面应答器，以响应机车车载天线发送的高频信号，并 传输融合有前方轨道基础信息的报文至机车。为实现上述目的，先提出的方案如下一种地面应答器，包括天线；分别与所述天线相连的时钟电路和功率放大电路； 分别与所述时钟电路和功率放大电路相连的频移键控FSK产生电路；与所述频移键控FSK 产生电路相连的报文产生电路；其中所述报文产生电路包含报文存储单元，存储携带有前方轨道基础信息的报文；所述时钟电路整形所述天线接收的机车车载天线发送的高频信号成时钟信号；所述频移键控FSK产生电路在所述时钟信号的驱动下获取所述携带有前方轨道 基础信息的报文，并生成频移键控FSK信号；所述功率放大电路放大所述频移键控FSK信号后通过所述天线发送至机车。优选地，所述高频信号的频率为27. 095MHz。优选地，所述时钟信号的频率为27. 095MHz。优选地，所述频移键控FSK信号的中心频率为4. 234MHz士 175KHz ；调制频偏为 282. 24KHz±7% ；调制速率为 564. 48士2. 5% kbps。优选地，所述频移键控FSK产生电路包括ASIC芯片和与所述ASIC芯片相连的 DDS芯片，其中所述ASIC芯片在所述时钟信号的驱动下获取所述携带有前方轨道基础信息的报 文，并转发至所述DDS芯片，同时产生控制指令；所述DDS芯片在所述时钟信号的驱动下，按照所述ASIC芯片的控制指令转化所述 携带有前方轨道基础信息的报文为所述频移键控FSK信号。优选地，所述报文产生电路还包括报文创建单元，用于接收携带有前方轨道基础 信息的信号，并生成报文。从上述的技术方案可以看出，本发明公开的地面应答器中，当机车车载天线发送高频信号时，天线接收该高频信号，由时钟电路将其整形为时钟信号，作为FSK产生电路的 驱动信号，使FSK产生电路获取所述报文产生电路中的携带有前方轨道基础信息的报文， 将其转换为FSK信号通过所述天线传送至机车，此时，机车即可得到前方轨道的基础信息。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明实施例公开的一种地面应答器的结构示意图；图2为本发明另一实施例公开的一种地面应答器的结构示意图。
具体实施例方式为了引用和清楚起见，下文中使用的技术名词、简写或缩写总结如下FSK :Frequency-shift keying，频移键控；ASIC Application Specific Integrated Circuit, #^^)；DDS =Direct Digital Synthesizer，直接数字式频率合成器。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。本发明实施例公开了一种地面应答器，以响应机车车载天线发送的高频信号，并 传输融合有前方轨道基础信息的报文至机车。如图1所示，本实施例公开的地面应答器，包括天线101 ；分别与天线101相连的 时钟电路102和功率放大电路105 ；分别与时钟电路102和功率放大电路105相连的FSK产 生电路103 ；与FSK产生电路103相连的报文产生电路104 ；其中报文产生电路104包含报文存储单元，存储携带有前方轨道基础信息的报文；时钟电路102整形天线101接收的机车车载天线发送的高频信号成时钟信号；FSK产生电路103在所述时钟信号的驱动下获取所述携带有前方轨道基础信息的 报文，并产生FSK信号；功率放大电路105放大所述FSK信号后通过天线101发送至机车。本实施例公开的地面应答器中，当机车车载天线发送高频信号时，地面应答器的 天线接收该高频信号，由时钟电路将其整形为时钟信号，作为FSK产生电路的驱动信号， 使FSK产生电路获取所述报文产生电路中的携带有前方轨道基础信息的报文，将其转换为 FSK信号通过所述天线传送至机车，此时，机车即可得到前方轨道的基础信息。具体的，本实施例公开的地面应答器装设在铁路轨枕上，机车通过时，机车通过车 载天线发送频率为27. 095MHz的高频信号；装设在铁路轨枕上的地面应答器的天线101接 收车载天线发送的高频信号，将其传输至时钟电路102，该时钟电路整形所述高频信号为频 率为27. 095MHz的时钟信号；当时钟电路102将高频信号整形为时钟信号时，FSK产生电路103在该时钟信号的驱动下获取报文产生电路104生成的携带有前方轨道基础信息的报 文，根据该报文生成FSK信号，将FSK信号传输至功率放大电路105，该功率放大电路放大接 收到的FSK信号，再通过天线101返回至机车上。由于FSK产生电路103所产生的FSK信号功率较小，需经过功率放大电路105放 大后，通过天线101发送给车载天线。并且，本实施例FSK产生电路产生的FSK信号满足欧洲应答器规范subset-036 ((FFFIS for Eurobalise)) V2. 4. 1规定，为相位连续的FSK信号，具体的该FSK 信号的中心频率4. 234MHz 士 175KHz ；该FSK信号的调制频偏』82. MKHz士7% ；该FSK 信号的调制速率564. 48 士 2. 5% Iibps。一般情况下，报文生成单元104的报文存储单元内存储的是默认报文，即提前编 辑好的报文，该报文中携带有前方轨道基础信息。但当前方轨道基础信息变更后，就需要为 机车提供变更后的信息。因此，报文生成单元中还包括报文创建单元，用于接收轨旁电子单 元携带有前方轨道基础信息的信号，并生成报文。 具体的，报文创建单元上设置有“C”接口，该接口所述轨旁电子单元相联，所述轨 旁电子单元通过“C”接口发送携带有前方轨道基础信息的信号，报文创建单元接收后经过 解码和整形后，生成报文。如果报文创建单元生成报文，FSK产生电路获取该单元生成的报文，否则，FSK产 生电路获取报文生成单元104的报文存储单元内存储的默认报文。如图2所示，本发明另一实施例还公开了一种地面应答器，包括天线201 ；分别与 天线201相连的时钟电路202和功率放大电路206 ；分别与时钟电路102和功率放大电路 206相连的FSK产生电路；与FSK产生电路相连的报文产生电路205 ；该地面应答器中，FSK 产生电路包括ASIC芯片204和与ASIC芯片204相连的DDS芯片203，其中ASIC芯片204在时钟电路202产生的时钟信号的驱动下获取报文产生电路携带有 前方轨道基础信息的报文，将该携带有前方轨道基础信息的报文转发至DDS芯片203，同时 产生控制指令；DDS芯片203在所述时钟信号的驱动下，按照ASIC芯片203的控制指令转化所述 携带有前方轨道基础信息的报文为FSK信号。同样，本实施例公开的地面应答器在使用时装设在铁路轨枕上，机车通过该铁路 轨枕时，通过车载天线发送频率为27. 095MHz的高频信号；装设在铁路轨枕上的地面应答 器的天线201接收车载天线发送的高频信号，将其传输至时钟电路202，该时钟电路整形所 述高频信号为频率为27. 095MHz的时钟信号；此时，报文产生电路205中存有携带有前方轨 道基础信息的报文，当时钟电路202将高频信号整形为时钟信号时，ASIC芯片204在时钟信 号的驱动下获取所述携带有前方轨道基础信息的报文，将该携带有前方轨道基础信息的报 文转发至DDS芯片203，同时产生控制指令；DDS芯片203在时钟信号的驱动下，按照ASIC 芯片203的控制指令转化所述携带有前方轨道基础信息的报文为FSK信号，并将FSK信号 传输至功率放大电路206，该功率放大电路放大接收到的FSK信号，再通过天线返回至机车 上。具体的，DDS芯片203按照ASIC芯片203的控制指令转化所述携带有前方轨道基
5础信息的报文为FSK信号的过程为DDS芯片203将ASIC芯片204给出的上下边频的相位增量写入DDS芯片203内 的频率寄存器1和频率寄存器O中，同时使用报文产生电路205给出的报文控制DDS芯片 203的频率选择控制器，报文为“0”时，使用频率寄存器0中的相位增量，报文为“1”时，使 用频率寄存器1中的相位增量。DDS芯片203内的相位累加器在每个时钟周期来临时将报 文所决定的相位增量累加一次，如果记数大于2N，则自动溢出，而只保留后面的N位数字于 相位累加器中，根据相位累加器中的累加结果，通过正弦查询表实现从相位累加器输出的 相位值到正弦幅度值的转换，然后送到DDS芯片内的数模转换电路中将其转变为模拟量， 最后通过滤波器输出携带有前方轨道基础信息的报文为FSK信号。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他 实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的 一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明 将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一 致的最宽的范围。
权利要求
1.一种地面应答器，其特征在于，包括天线；分别与所述天线相连的时钟电路和功率 放大电路；分别与所述时钟电路和功率放大电路相连的频移键控FSK产生电路；与所述频 移键控FSK产生电路相连的报文产生电路；其中所述报文产生电路包含报文存储单元，存储携带有前方轨道基础信息的报文；所述时钟电路整形所述天线接收的机车车载天线发送的高频信号成时钟信号；所述频移键控FSK产生电路在所述时钟信号的驱动下获取所述携带有前方轨道基础 信息的报文，并生成频移键控FSK信号；所述功率放大电路放大所述频移键控FSK信号后通过所述天线发送至机车。
2.根据权利要求1所述的地面应答器，其特征在于，所述高频信号的频率为 27.095MHz。
3.根据权利要求1所述的地面应答器，其特征在于，所述时钟信号的频率为 27.095MHz。
4.根据权利要求1所述的地面应答器，其特征在于，所述频移键控FSK信号的中心频率 为 4. 234MHz士 175KHz ；调制频偏为沘2. MKHz士7% ；调制速率为 564. 48士2. 5% kbps。
5.根据权利要求1所述的地面应答器，其特征在于，所述频移键控FSK产生电路包括 ASIC芯片和与所述ASIC芯片相连的DDS芯片，其中所述ASIC芯片在所述时钟信号的驱动下获取所述携带有前方轨道基础信息的报文， 并转发至所述DDS芯片，同时产生控制指令；所述DDS芯片在所述时钟信号的驱动下，按照所述ASIC芯片的控制指令转化所述携带 有前方轨道基础信息的报文为所述频移键控FSK信号。
6.根据权利要求1所述的地面应答器，其特征在于，所述报文产生电路还包括报文创 建单元，用于接收轨旁电子单元携带有前方轨道基础信息的信号，并生成报文。
全文摘要
本发明公开了一种地面应答器，包括天线；分别与所述天线相连的时钟电路和功率放大电路；分别与所述时钟电路和功率放大电路相连的频移键控FSK产生电路；与所述频移键控FSK产生电路相连的报文产生电路；其中所述报文产生电路包含报文存储单元，存储携带有前方轨道基础信息的报文；所述时钟电路整形所述天线接收的机车车载天线发送的高频信号成时钟信号；所述频移键控FSK产生电路在所述时钟信号的驱动下获取所述携带有前方轨道基础信息的报文，并生成频移键控FSK信号；所述功率放大电路放大所述频移键控FSK信号后通过所述天线发送至机车。
文档编号H04B1/59GK102104566SQ20101061175
公开日2011年6月22日 申请日期2010年12月28日 优先权日2010年12月28日
发明者孙亮, 孙志忠, 徐敏, 房海云, 赵怀东, 郑桂艳, 韩雪松, 魏敏 申请人:北京铁路信号有限公司