备包含： 主控模块（101); 二次雷达探测模块（102)，其电性连接所述的主控模块（101); RFID信息读写模块（103)，其电性连接所述的主控模块（101); 显示示警终端（104)，其电性连接所述的主控模块（101); 电源模块（105)，其电性连接所述的主控模块（101)和列车电源； 所述的二次雷达探测模块（102)包含： 数字信号处理模块（1); 通信模块（2)，其电性连接数字信号处理模块（1)和主控模块（101); 频综信号源（3)，其电性连接数字信号处理模块（1); 信号发送处理模块，其电性连接数字信号处理模块（1)和频综信号源（3); 信号接收处理模块，其电性连接数字信号处理模块（1)和频综信号源（3); 收发模块，其电性连接信号发送处理模块和信号接收处理模块； 所述的信号发送处理模块包含： DDS调频源（4)，其电性连接数字信号处理模块（1)和频综信号源（3); 第一带通滤波器（5)，其电性连接DDS调频源（4); 上变频混频器（6 )，其电性连接第一带通滤波器（5 )和频综信号源（3 ); 第一AGC放大器（7 )，其电性连接上变频混频器（6 )和数字信号处理模块（1); 功率放大器（8 )，其电性连接第一AGC放大器（7 ); 所述的信号接收处理模块包含： 模数转换模块（16)，其电性连接数字信号处理模块（1); 第二AGC放大器（15)，其电性连接模数转换模块（16)和数字信号处理模块（1); 第二带通滤波器（14)，其电性连接第二AGC放大器（15); 下变频混频器（13)，其电性连接第二带通滤波器（14)和频综信号源（3); LNA放大器（12 )，其电性连接下变频混频器（13 ); 所述的收发模块包含： 收发开关（9)，其电性连接功率放大器（8)和LNA放大器（12); 第三带通滤波器（10)，其电性连接收发开关（9); 射频天线（11 )，其电性连接第三带通滤波器（10 )。2. 如权利要求1所述的轨道交通辅助追踪预警防撞系统，其特征在于，所述的RFID信 息读写模块（103)包含电性连接的RFID读写器和RFID天线，该RFID天线安装在列车底部； 所述的显示示警终端（104)包含电性连接的显示屏、发声装置、发光装置、旋钮和按钮。3. -种基于如权利要求1或2所述的轨道交通辅助追踪预警防撞系统的追踪预警方 法，其特征在于，包含以下步骤： 手动设置轨道交通辅助追踪预警设备的工作状态，或自动识别列车运行状态为入库状 态、或者出库上行状态、或者出库下行状态，如果列车运行状态为出库上行状态，则将设置 在列车头部的轨道交通辅助追踪预警设备的工作状态设置为问询状态，则此状态下该轨道 交通辅助追踪预警设备作为问询设备，将设置在列车尾部的轨道交通辅助追踪预警设备的 工作状态设置为应答状态，则此状态下该轨道交通辅助追踪预警设备作为应答设备，如果 列车运行状态为出库下行状态，则将设置在列车头部的轨道交通辅助追踪预警设备的工作 状态设置为应答状态，则此状态下该轨道交通辅助追踪预警设备作为应答设备，将设置在 列车尾部的轨道交通辅助追踪预警设备的工作状态设置为问询状态，则此状态下该轨道交 通辅助追踪预警设备作为问询设备，出库上行或出库下行时，轨道交通辅助追踪预警防撞 系统进行列车车辆之间的距离解算追踪预警，作为问询设备的轨道交通辅助追踪预警设备 发送问询信号，当问询设备接收到位于应答地址范围内的作为应答设备的轨道交通辅助追 踪预警设备发送的应答信号后，进行问询设备和应答设备之间的距离解算，并将测算出的 距离信息发送给主控模块，由主控模块进行距离跟踪，如果距离值超过报警门限，则主控模 块控制显示示警终端进行预警。4. 如权利要求3所述的轨道交通辅助追踪预警防撞系统的追踪预警方法，其特征在 于，手动设置的优先级高于自动识别，自动识别列车运行状态包含：通过轨道交通辅助追踪 预警设备中的RFID信息读写模块读取设置在轨道位置上的RFID标签，根据RFID标签的读 取顺序来识别列车的运行状态。5. 如权利要求3所述的轨道交通辅助追踪预警防撞系统的追踪预警方法，其特征在 于，如果列车运行状态为入库状态，则将设置在列车头部和列车尾部的轨道交通辅助追踪 预警设备的工作状态都设置为静默状态。6. 如权利要求3所述的轨道交通辅助追踪预警防撞系统的追踪预警方法，其特征在 于，轨道交通辅助追踪预警设备中的二次雷达探测模块中的数字信号处理模块对发送信号 进行二进制编码，所述的二进制编码信号的信号编码格式包含：帧头、同步码、帧类型、源地 址、目的地址、数据、帧长度、CRC校验、帧尾。7. 如权利要求6所述的轨道交通辅助追踪预警防撞系统的追踪预警方法，其特征在 于，所述的信号发送过程包含：轨道交通辅助追踪预警设备中的二次雷达探测模块中的数 字信号处理模块控制频综信号源和DDS调频源将编码信号调制为带宽为22MHz的Chirp信 号，该Chirp信号经过第一带通滤波器的带通滤波、上变频混频器的上变频、以及第一AGC 放大器和功率放大器的放大后，通过收发开关，经过第三带通滤波器的带通滤波后，由射频 天线福射出去； 所述的信号接收过程包含：轨道交通辅助追踪预警设备中的二次雷达探测模块中的射 频天线接收到接收信号，经过第三带通滤波器的带通滤波后，通过收发开关进入LNA放大 器，放大后经过下变频混频器的下变频、第二带通滤波器的带通滤波、第二AGC放大器的放 大和模数转换模块的模数转换之后，由数字信号处理模块对该接收信号进行脉冲压缩及解 码操作，并进行目标距离解算。8. 如权利要求7所述的轨道交通辅助追踪预警防撞系统的追踪预警方法，其特征在 于，所述的脉冲压缩包含：将接收信号经过匹配滤波技术加以压缩，使它的等效带宽B满足 B=Af>>1/t，距离分辨率Ar=c/2B，其中c为电磁波传播速度。9. 如权利要求8所述的轨道交通辅助追踪预警防撞系统的追踪预警方法，其特征在 于，所述的主控模块进行距离跟踪的步骤包含：主控模块采用跟踪滤波方法对距离值进行 滤波，对目标距离跟踪曲线进行平滑处理，去除测距过程中的野值，建立稳定的距离跟踪。10. 如权利要求4-9中任意一个所述的轨道交通辅助追踪预警防撞系统的追踪预警方 法，其特征在于，所述的轨道交通辅助追踪预警防撞系统进行列车车辆之间的距离解算追 踪预警包含以下步骤： 步骤S701、问询设备中的二次雷达探测模块对问询信号进行编码，生成编码信号，并将 编码信号发送出去； 问询信号的编码信号中的目的地址为广播地址； 步骤S702、问询设备进行目标搜索，判断在目标搜索周期内是否收到应答设备发送的 应答信号，若是，则进行步骤S703,若否，则说明在应答地址范围内没有搜索到应答设备，进 行下一个周期的目标搜索； 步骤S703、对应答信号进行脉冲压缩和解码操作，对应答信号中的目标地址进行提取 和记录； 步骤S704、问询设备将目标搜索过程中搜索到的各目标应答设备地址作为目的地址发 送问询信号，问询设备接收到目标应答设备的应答信号后进行问询设备和目标应答设备之 间的测距； 步骤S705、问询设备判断目标应答设备的个数，如果目标个数为1，进行步骤S706,如 果目标个数小于等于N，则进行步骤S707,如果目标个数大于N，则进行步骤S708 ; 步骤S706、问询设备进行目标跟踪，对目标应答设备进行连续M次测距，进行步骤S709 ； 步骤S707、问询设备进行目标跟踪，对所有进行目标跟踪的目标应答设备进行测距，测 距总次数等于M次，进行步骤S709 ; 步骤S708、选择距离值最小的N个目标应答设备进行目标跟踪，进行步骤S707 ; 步骤S709、问询设备每隔时间Tl向主控模块发送目标应答设备的地址和距离信息，进 行步骤S702 ; 所述的应答设备的应答过程包含以下步骤： 步骤S711、应答设备中的二次雷达探测模块接收问询设备发送的问询信号，对问询信 号进行脉冲压缩和解码操作，对问询信号中的源地址进行提取和记录； 步骤S712、判断问询信号的源地址是否在应答设备的应答地址范围内，如果是，进行步 骤S713,如果否，则不响应； 步骤S713、应答设备对应答信号进行编码，生成编码信号，并将编码信号发送出去； 应答信号的编码信号中的源地址为本应答设备的地址，目的地址为所接收到的问询信 号的问询设备的地址。
【专利摘要】一种轨道交通辅助追踪预警防撞系统及其追踪预警方法，轨道交通辅助追踪预警防撞系统，包含分别设置在列车头部和列车尾部的两套完全相同的轨道交通辅助追踪预警设备，每个轨道交通辅助追踪预警设备包含车载设备和设置在列车状态可能发生变化的轨道位置处的RFID标签，车载设备包含主控模块，以及分别电性连接主控模块的二次雷达探测模块、RFID信息读写模块、显示示警终端和电源模块，追踪预警方法采用线性调频脉冲压缩及信号编码取平均方法提高测距准确性；对各目标车辆距离信息分类、滤波建立稳定跟踪，提高了抗干扰性能；融合了列车运行状态自动识别和手动设置双重功能，以适应更多行车工况。
【IPC分类】B61L23/34
【公开号】CN104925092
【申请号】CN201510410859
【发明人】王海涛, 陈潜, 王磊磊, 梁影, 周巧莲, 邓齐
【申请人】上海无线电设备研究所
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年7月14日