基于干扰对消算法的一体化点式应答器天线系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及列车应答器技术领域，尤其涉及一种基于干扰对消算法的一体化点式应答器天线系统。
【背景技术】
[0002]应答器传输系统基于电磁耦合机理的射频识别系统，包括车载BT M (B a I i s eTransmiss1n Module，应答器传输单元)和地面应答器两部分。通常，地面应答器在列车没有经过时处于休眠状态，车载BTM则不断的发射27.095MHz的下行激励信号，当列车经过地面应答器时，该下行激励信号射频能量激活地面应答器，地面应答器输出4.234MHz的FSK(Frequency Shift Telegraphy，频移电报)上行链路信号传输器存储的报文数据，该报文数据由车载BTM天线接收，实现报文传输。车载BTM天线和地面应答器之间的垂直距离要求满足220mm?460mm，两天线均工作在其近场区域。
[0003]在实际应用中，应答器传输系统在工程应用中存在电磁干扰问题，易造成车载设备不能正常工作，降低列车的运行效率，安全隐患严重。
【发明内容】
[0004]本发明的实施例提供了一种基于干扰对消算法的一体化点式应答器天线系统，以实现有效地消除应答器传输系统中存在的电磁干扰现象。
[0005]为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。
[0006]—种基于干扰对消算法的一体化点式应答器天线系统，包括:同时启用的主用车载BTM设备和备用车载BTM设备，以及信号处理设备；
[0007]所述的主用车载BTM设备，用于和地面应答器进行数据通信，通过天线接收外界干扰信号和地面应答器传输过来的上行链路有用报文信号，将所述外界干扰信号和上行链路有用报文信号传输给信号处理设备；
[0008]所述的备用车载BTM设备，用于通过天线接收外界干扰信号，将所述外界干扰信号传输给信号处理设备；
[0009]所述的信号处理设备，用于和所述主用车载BTM设备和备用车载BTM设备进行电路连接，对所述主用车载BTM设备传输过来的外界干扰信号和上行链路有用报文信号、所述备用车载BTM设备传输过来的外界干扰信号进行信号抵消处理，得到上行链路有用报文信号。
[0010]优选地，所述主用车载BTM设备和备用车载BTM设备设置在列车的底部，互相之间的间隔距离大于设定的距离阈值。
[0011 ]优选地，所述主用车载BTM设备和备用车载BTM设备的天线的传输方向相同。
[0012]优选地，所述信号处理设备包括自适应滤波器，所述自适应滤波器对所述主用车载BTM设备传输过来的外界干扰信号和上行链路有用报文信号、所述备用车载BTM设备传输过来的外界干扰信号进行射频干扰信号抵消处理，得到上行链路有用报文信号。
[0013]优选地，所述的自适应滤波器，还用于对所述上行链路有用报文信号中的信号抵消处理过程中产生的时延进行补偿，得到最终的上行链路有用报文信号。
[0014]由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供了一种基于干扰对消算法的一体化点式应基于干扰对消算法的一体化点式应答器天线系统的设计方案，实现不增加经济负担的情况下，同时启用主用和备用BTM天线，消除干扰，提纯信号，保护车载设备，确保列车行驶的安全。
[0015]本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本发明实施例提供的一种基于干扰对消算法的一体化点式应答器天线系统的结构示意图，图中，主用车载BTM设备，备用车载BTM设备，信号处理设备；
[0018]图2为本发明实施例提供的一种矢量合成示意图；
[0019]图3为本发明实施例提供的一种正交信号合成示意图；
[0020]图4为本发明实施例提供的一种自适应滤波器的射频干扰信号抵消处理示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
[0022]本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
[0023]本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0024]为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。
[0025]本发明实施例提供的一体化基于干扰对消算法的一体化点式应答器天线系统采用列车上已有的主车载BTM设备以及备用车载BTM设备同时工作，通过研究点式应答器天线周围存在的金属物品，包括车体、转向架、安装在转向架上的其他设备、钢轨等对天线特性的影响，无需更换现有设备，消除干扰的同时，大大缩减了费用，提高了可实施性。
[0026]该实施例提供了一种基于干扰对消算法的一体化点式应答器天线系统的结构示意图如图1所示，包括如下的单元:同时启用的主用车载BTM设备和备用车载BTM设备，以及信号处理设备，信号处理设备和主用车载BTM设备和备用车载BTM设备进行有线或者无线通信线路连接。
[0027]主用车载BTM设备和备用车载BTM设备都设置在列车的底部，互相之间的间隔距离大于设定的距离阈值，比如，该距离阈值为4-8米。主用车载BTM设备和备用车载BTM设备的天线的传输方向相同，这样保证主用车载BTM设备和备用车载BTM设备接收到的信号是同向的。
[0028]主用车载BTM设备和备用车载BTM设备的天线尺寸需要满足列车正常的形式，综合BTM所处的电磁环境的考虑，确定能满足BTM天线标准的尺寸范围；
[0029]所述的主用车载BTM设备，用于和备用车载BTM设备同时启用，当列车运行过程中，主用车载BTM设备靠近设置在地面的静止不动的地面应答器，通过天线发射下行激励信号射频能量激活地面应答器，和地面应答器进行数据通信。通过天线接收外界干扰信号和地面应答器传输过来的上行链路有用报文信号，将所述外界干扰信号和上行链路有用报文信号传输给信号处理设备。上述外界干扰信号包括:环境噪声信号和电磁干扰信号。
[0030]所述的备用车载BTM设备，用于通过天线接收外界干扰信号，将所述外界干扰信号传输给信号处理设备。
[0031]所述的信号处理设备，用于和所述主用车载BTM设备和备用车载BTM设备进行电路连接，对所述主用车载BTM设备传输过来的外界干扰信号和上行链路有用报文信号、所述备用车载BTM设备传输过来的外界干扰信号