专利名称：高可靠的应答器信息接收装置及方法
技术领域：
本发明涉及铁路信息控制领域，特别涉及一种高可靠的接收应答器信息接收装置及方法。
背景技术：
随着国民经济对铁路运输要求不断提高，对铁路列车运行管理和安全控制要求也不断升级，逐渐发展并形成了 CTCS(China Train Control System)中国列车运行控制系统。在CTCS系统中，BTM (Balise Transmission Module)主要用于接收应答器发送的应答器信息，即应答器传输报文，通过对该应答器信息进行处理获得应答器用户报文，并将其传送给列车运行控制系统，由于应答器用户报文是列车运行控制系统控制列车运行的重要参数，因此，高可靠地接收应答器信息对列车运行控制系统控制列车运行的意义重大，进而也就能提高了铁路的行车安全和运输效率。目前，在我国CTCS系统中，有大量的既有列车无法安装双套BTM天线，只能采用单套BTM天线采集应答器以上行链路信号形式发送的应答器信息，再由单套BTM对应答器信息进行处理，得到应答器用户报文传送给列车运行控制系统。但是由于在单套BTM中，BTM 的个别元器件故障就会导致BTM整体失效，并且还由于BTM的元器件数量庞大，元器件参数存在一定的离散性，以及空间干扰等问题，BTM在工作时存在对应答器信息接收不良的概率，可能导致丢失应答器信息。在现有的BTM应用中，由于上述原因引起的BTM整体失效或应答器信息丢失情况时有发生，而应答器用户报文是列车运行控制系统的重要技术参数， 一旦BTM整体失效或应答器信息丢失，会影响列车运行控制系统对列车的控制，严重时会触发列车制动，从而影响铁路的行车安全和运输效率。
发明内容
为了提高应答器信息接收的可靠性，本发明提供一种高可靠的应答器信息接收装置及方法，大大提高了对应答器信息接收的可靠性，减小因个别元器件故障导致的BTM整体失效或因元器件离散性、空间干扰等等引起的应答器信息丢失的情况发生，有益地提高了铁路的行车安全和运输效率。本发明提供了一种高可靠的应答器信息接收装置，包括单天线模块、驱动模块、 第一安全处理模块、第二安全处理模块和第一信息裁决模块；其中，
单天线模块，用于接收应答器发送的以应答器上行链路信号形式传输的应答器信息； 驱动模块，用于上述单天线接收模块接收到的信号初步放大为两路，分别发送给第一安全处理模块和第二安全处理模块；
第一安全处理模块，用于对上述信号进行处理，获取应答器用户报文并发送给第一信息裁决模块；
第二安全处理模块，用于对上述信号进行处理，获取应答器用户报文并发送给第一信息裁决模块；第一信息裁决模块，用于对接收到的应答器用户报文进行裁决，当第一安全处理模块和第二安全处理模块发送的应答器用户报文相同时，将上述任意一个应答器用户报文传送给列车运行控制系统，当第一安全处理模块和第二安全处理模块中的任意一个发生故障时，将另一个安全处理模块发送的应答器用户报文传送给列车运行控制系统。本发明还提供了一种高可靠的应答器信息接收方法，所述方法包括
接收应答器发送的以应答器上行链路信号形式传输的应答器信息，将所述信号放大并分为两路相同的信号；
对所述两路相同的信号独立的进行解调、解码处理，分别得到应答器用户报文； 对所述应答器用户报文进行裁决，当所述两路相同的信号经两路解调、解码处理得到的应答器用户报文相同时，则将所述任意一个应答器用户报文传送给列车运行控制系统， 当所述两路相同的信号在两路解调、解码处理过程中有一路发生故障时，将另一个得到的应答器用户报文传送给列车运行控制系统。本发明的有益效果在于通过本发明提供的应答器信息接收装置及方法能够保证应答器信息的高可靠接收，减小因个别元器件故障而导致的BTM整体失效或因器件离散性、空间干扰等等多种因素引起的应答器信息丢失的情况发生，进一步提高了铁路的行车安全和运输效率。
图1是本发明实施例1的应答器信息接收装置的结构框图2是本发明实施例1的应答器信息接收装置中第一安全处理模块/第二安全处理模块的具体结构框图3是本发明实施例1的应答器信息接收装置的详细结构框图； 图4是本发明实施例1的应答器信息接收装置的另一详细结构框图； 图5是本发明实施例1的应答器信息接收装置中第一序列判断单元/第二序列判断单元的具体结构框图6是本发明实施例1的应答器信息接收装置的又一结构框图； 图7是本发明实施例2的应答器信息接收方法的流程图； 图8是本发明实施例2的应答器信息接收方法的详细流程图； 图9是本发明实施例2的应答器信息接收方法的另一详细流程图； 图10是本发明实施例2的应答器信息接收方法中对通信帧进行判断的详细流程图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明确，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明主要用于解释本发明， 但并不作为对本发明的限定。实施例一
本发明实施例提供了一种高可靠的应答器信息接收装置，如图1所示，该装置包括单天线模块10、驱动模块11、第一安全处理模块12、第二安全处理模块13和第一信息裁决模块14 ；单天线模块10，用于接收应答器发送的以应答器上行链路信号形式传输的应答器信
息；
驱动模块11，用于将上述单天线模块接收到的信号初步放大为两路相同的信号，分别发送给第一安全处理模块和第二安全处理模块；
第一安全处理模块12，用于对接收到的信号进行处理，获取应答器用户报文并分别发送给第一信息裁决模块14 ；
第二安全处理模块13，用于对接收到的信号进行处理，获取应答器用户报文并分别发送给第一信息裁决模块14 ；
第一信息裁决模块14，用于对接收到的应答器用户报文进行裁决，当第一安全处理模块和第二安全处理模块发送的应答器用户报文相同时，则将其中任意一个应答器用户报文传送给列车运行控制系统，当第一安全处理模块和第二安全处理模块中任意一个发生故障时，将另一个安全处理模块发送的应答器用户报文传送给列车运行控制系统。在本实施例中，第一安全处理模块与第二安全处理模块是完全相同且完全独立的，同步对以信号形式传输的应答器信息进行处理得到应答器用户报文，其中一个安全处理模块发生故障时不影响另一个安全处理模块的正常处理，得到应答器用户报文，然后第一信息裁决模块对第一安全处理模块与第二安全处理模块的处理结果进行裁决，选择正常的应答器用户报文传送给列车运行控制系统，这样就减小了因个别元器件故障而导致的 BTM整体失效或因器件离散性、空间干扰等等多种因素引起的应答器信息丢失，保证了应答器信息的高可靠接收，进一步提高了铁路的行车安全和运输效率。具体的，在正常情况下，第一安全处理模块与第二安全处理模块均正常处理得到应答器用户报文，第一信息裁决模块会在几乎同一个时间点上接收到两个应答器用户报文，并依次对应答器用户报文进行判断，如A和B，当第一信息裁决模块对A进行判断时，由于在A之前没有接收到应答器用户报文，或是上一个应答器用户报文与A不相同，因此第一信息裁决模块将应答器用户报文传送给列车运行控制系统，接着第一信息裁决模块会对B 进行判断，得到B与A相同，从而忽略B，因此就保证了相同A与B中只有一个传送给了列车运行控制系统，避免了将同一应答器用户报文多次传送给列车运行控制系统的情况发生， 保证了应答器信息的高可靠接收；
相应的，若第一安全处理模块与第二安全处理模块有一个发生故障时，则只会得到一个应答器用户报文，如A，当第一信息裁决模块对A进行判断时，由于在A之前没有接收到应答器用户报文，或是上一个应答器用户报文与A不一样，因此第一信息裁决模块将应答器用户报文传送给列车运行控制系统，这样就保证了当其中一个安全处理模块发生故障时能将另一个安全处理模块得到的正常应答器用户报文发送给列车运行控制系统，避免了应答器信息丢失的情况发生，保证了应答器信息的高可靠接收。较佳地，驱动模块11具体包括
激励信号产生单元111，用于产生用以为应答器提供能量的激励信号，并接收应答器返回的信号，其中产生的激励信号频率为27. 095MHz，并具备一定的功率水平；
滤波单元112，用于从接收到的信号中滤除干扰信号，保留应答器上行链路信号，其中干扰信号具体包括来自空间的各种频谱的干扰信号和激励信号产生单元111产生的能量较强的27. 095MHz的激励信号；初步放大单元113，用于将上述应答器上行链路信号初步放大，并分为两路相同的应答器上行链路信号分别发送给第一安全处理模块12与第二安全处理模块13。具体地，在本实施例中，激励信号产生单元产生了 27. 095MHz的激励信号用来给应答器提供能量，激活应答器，然后应答器在27. 095MHz的激励信号作用下向应答器信息接收装置发送频率为4. 23士0. 28MHz的应答器上行链路信号，但是由于空气间隙的开放性，所以来自空间的各种频谱的干扰信号及激励信号产生单元产生的大量的能量较强的 27. 095MHz信号均随着应答器上行链路信号同时进入到应答器信息接收装置的单天线接收模块中，因此滤波单元将来自空气间隙的宽频谱的干扰信号与27. 095MHz的信号滤除，保留了应答器上行链路信号，进一步地，由于上述应答器上行链路信号能量较小，而为了保证应答器上行链路信号在传输过程中具有较高的抗干扰能力，因此初步放大单元将该应答器上行链路信号初步放大，并分为两路相同的应答器上行链路信号分别发送给第一安全处理模块和第二安全处理模块。相应的，单天线模块10具体用于将驱动模块11产生的频率为27. 095MHz的激励信号发送给应答器，并接收应答器返回的频率为4. 23士0. 28MHz的应答器上行链路信号。进一步地，由于第一安全处理模块12与第二安全处理模块13是完全相同的，因此如图2所示，第一安全处理模块12与第二安全处理模块13均具体包括
信号放大单元，用于将接收到的应答器上行链路信号以高的增益再次放大，使应答器上行链路信号的电平达到一定水平；
解调单元，用于将信号放大子单元放大后的应答器上行链路信号解调为频率 564. 48Kbps的基带码，供解码单元解码；
解码单元，用于采用双路安全解码方式将564. 48Kbps的基带码解码为列车运行控制系统需要的应答器用户报文，同时得到CD信号。其中，双路安全解码方式具体是指在解码单元内采用两套完全不同的解码方式独立、并行的对基带码进行解码，即第一解码子单元和第二解码子单元，并且比较子单元对第一解码子单元和第二解码子单元得到的两个解码结果进行比较，只有这两个解码结果一致时解码单元才将解码结果输出，从而保证了解码结果的安全性，因此本实施例中的第一安全处理模块与第二安全处理模块进一步保证了应答器信息接收装置的安全性；
并且由于第一安全处理模块与第二安全处理模块是独立工作的，因此即使第一安全处理模块与第二安全处理模块中的其中一个出现故障不能正常工作时，另一个仍然能够正常工作，得到应答器用户报文，然后第一序列判断模块对上述应答器用户报文进行判断，选择正常的应答器用户报文传送给列车运行控制系统，从而提高了应答器信息接收装置的可靠性，保证列车运行控制系统控制列车的正常运行。进一步地，应答器信息接收装置还包括第一电源模块和第二电源模块，其中第一电源模块用于独立的给第一安全处理模块供电，第二电源模块用于独立的给第二安全处理模块供电。具体的，如图3所示，第一信息裁决模块14中具体包括
第一序列判断单元141，用于判断当前接收到的应答器用户报文与上一个应答器用户报文是否相同，若相同，则忽略该应答器用户报文，若不相同，则将该应答器用户报文传送给列车运行控制系统；进一步地，如图4所示，本实施例中的第一信息裁决模块14中除了包括第一序列判断单元141外，还可以包括第二序列判断单元142和信息比较单元143，其中第二序列判断单元142与第一序列判断单元141完全相同，并且第一安全处理模块12与第二安全处理模块 13也会相应的将处理得到的应答器用户报文同时发送给第二序列判断模块16 ；
此时，第一序列判断单元141判断得到当前接收到的应答器用户报文与上一个应答器用户报文不相同时，则不直接将应答器用户报文传送给列车运行控制系统，而是先将上述应答器用户报文存入第一缓存中；
第二序列判断单元142，用于与第一序列判断单元141同步的判断接收到的应答器用户报文与上一个应答器用户报文是否相同，若相同，则忽略上述应答器用户报文，若不相同，则将上述应答器用户报文存入第二缓存中；
信息比较单元143，用于裁决第一缓存中的应答器用户报文与第二缓存中的应答器用户报文是否相同，当相同时，将上述应答器用户报文传送给列车运行控制系统。在本实施例中，包含了第二序列判断单元和信息比较单元的应答器信息接收装置，其第一序列判断单元判断得到应答器用户报文后不直接将应答器用户报文传送给列车运行控制系统，而是先存入缓存中，然后由信息比较单元将满足条件的应答器用户报文传送给列车运行控制系统，这样就避免了第一序列判断单元发生错误后仍直接将错误的应答器用户报文传送给列车运行控制系统的问题，可以进一步保证最终传送给列车运行控制系统的应答器用户报文是安全的，提高了应答器信息接收装置的安全性。进一步地，在本实施例中，第一安全处理模块与第二安全处理模块得到应答器用户报文后并不是直接将应答器用户报文发送给第一信息裁决模块，而是将应答器用户报文封装成通信帧，然后依次发送给第一信息裁决模块，而通信帧并不完全是应答器用户报文， 通信帧还可以包括应答器起始信息、应答器结束信息和应答器动态信息等，因此，参见图5， 第一序列判断单元与第二序列判断单元均具体包括
校验子单元，用于校验第一安全处理模块与第二安全处理模块发送的通信帧是否合
法；
序列存储子单元，用于将校验合法的通信帧按照时间顺序进行存储； 种类判别子单元，用于依次对序列存储子单元中的通信帧进行判断； 标记子单元，用于当种类判别单元判断得到通信帧为应答器起始信息时，标记列车已进入应答器有效范围内，还用于当判断得到通信帧为应答器信息结束时，标记应答器结束；
判断子单元，用于当种类判别单元判断得到通信帧为应答器用户报文时，判断该应答器用户报文与上一个应答器用户报文是否相同，若是，则忽略该应答器用户报文，若否，则将该应答器用户报文直接传送给列车运行控制系统，或存入第一缓存/第二缓存中；
统计子单元，用于当种类判别单元判断得到所述通信帧为应答器动态信息时，计算应答器用户报文的码元质量，统计误码率。进一步的，本实施例具体只以应答器信息接收装置包含一个信息裁决模块为例进行说明，如图6所示，应答器信息接收装置还可以包括第二信息裁决模块、第三信息裁决模块，在实际应用中，根据需要应答器信息接收装置中还可以包括第四信息裁决模块等等，具体第二信息裁决模块、第三信息裁决模块的功能与第一信息裁决模块的功能相同，均可以只包括第一序列判断单元，或包括第一序列判断单元、第二序列判断单元和信息比较单元， 与第一信息裁决模块同步的对第一安全处理模块和第二安全处理模块发送的应答器用户报文进行裁决，当第一安全处理模块和第二安全处理模块发送的应答器用户报文相同时， 将上述任意一个应答器用户报文传送给列车运行控制系统，当第一安全处理模块和第二安全处理模块中的任意一个发生故障时，将另一个安全处理模块发送的应答器用户报文传送给列车运行控制系统。本发明实施例提供了一种高可靠的应答器信息接收装置，通过该装置能够保证在其中一个处理模块出现故障时可以使用另一个处理模块得到的正常应答器用户报文，因此应答器信息接收装置能将应答器发送的以信号形式传输的应答器信息中所包含的应答器用户报文都能传送给列车运行控制系统，不会丢失应答器信息，保证了应答器信息的高可靠接收，进一步也保证了应答器信息的安全性，减小因个别元器件故障而导致BTM整体失效或因器件离散性、空间干扰等等多种因素引起的应答器信息丢失的情况发生，从而进一步提高了铁路运输的效率。
实施例二
参见图7，本实施例提供了一种高可靠的应答器信息接收方法，所述方法包括
51接收应答器发送的以应答器上行链路信号形式传输的应答器信息，将上述信号放大并分为两路相同的信号；
52独立的对上述两路信号进行解调、解码处理，分别得到应答器用户报文；
53对上述应答器用户报文进行裁决，当所述两路相同的信号经两路解调、解码处理得到的应答器用户报文相同时，则将其中任意一个应答器用户报文传送给列车运行控制系统，当所述两路相同的信号在两路解调、解码处理过程中有一路发生故障时，将另一路得到的应答器用户报文传送给列车运行控制系统。在本实施例中，S2独立的对两路信号进行解调、解码处理后，输出两个处理结果， 由于两路在解调、解码处理过程中相互不影响，这样就可以保证其中一路的某个信号在解调、解码处理过程中出现故障时，另一路的该信号仍然能够正常进行解调、解码处理，输出正常的应答器用户报文，然后S3对应答器用户报文进行裁决，选择正常的应答器用户报文传送给列车运行控制系统，这样就保证了应答器信息的高可靠接收。具体地，应答器信息接收装置从渐渐地靠近应答器，将应答器激活，到完全与应答器重合，再到远离应答器，在这个阶段中应答器信息接收装置都是在不断的接收应答器发送的信号，并对信号进行Sl S3的处理操作，即将信号放大为两路，并依次对上述两路信号同步且独立的进行解调、解码处理，相互不影响，因此当两路处理结果均正常，得到应答器用户报文时，则选择其中一路应答器用户报文输出，当其中一路出现故障，另一路正常进行解调、解码处理，输出正常的应答器用户报文时，则选择正常的应答器用户报文传送给列车运行控制系统，从而保证了应答器信息的高可靠接收。在本实施例Sl中，接收应答器发送的信号之前，该方法还包括
应答器信息接收装置产生用以为应答器提供能量的激励信号，并将产生的激励信号通过单天线传输给应答器，从而激活应答器，具体本实施例中产生的激励信号为频率为 27. 095MHz 的信号。
接收应答器发送的信号具体是指通过单天线来接收应答器发送的信号，具体本实施例中应答器发送的信号的频率为4. 23士0. 28MHz的信号。进一步地，由于空气间隙的开放性，所以应答器信息接收装置接收到的信号中包含了来自空气间隙的各种频谱的干扰信号及其产生的频率为27.095MHz的激励信号，因此在将信号分为相同的两路之前应答器信息接收装置还需要将上述来自空气间隙的各种频谱的干扰信号与频率为27. 095MHz的激励信号滤除，仅保留应答器上行链路信号，相应地， 将信号分为相同的两路具体是指将应答器上行链路信号分别。在本实施例S2中，独立地对两路信号进行解调、解码处理是指两路信号由应答器信息接收装置中的两套完全相同且独立的元件进行解调、解码处理，相互不影响，因此即使当其中一路信号在解调、解码处理过程中出现故障时也并不影响另一路信号的正常处理， 其中解码处理具体采用了双路安全解码方式，双路安全解码方式具体是指在解码单元内采用两套完全不同的解码方式独立、并行的对基带码进行解码，然后对得到的两个解码结果进行比较，只有这两个解码结果一致时解码单元才将解码结果输出，从而保证了解码结果的安全性。具体的，如图8所示，S3中对应答器用户报文进行裁决的方法为 S3. 1 将上述应答器用户报文按照时间顺序存储在第一输入缓冲中；
S3. 2 依次判断第一输入缓冲中的应答器用户报文与上一个应答器用户报文是否相
同；
若是，则忽略该应答器用户报文，继续对下一个应答器用户报文进行判断； 若否，则将该应答器用户报文传送给列车运行控制系统。进一步地，在本实施例中，为了提高应答器用户报文的安全性，上述将应答器用户报文按照时间顺序存储在第一输入缓冲中的同时也将应答器用户报文同步的按照时间顺序存储在第二输入缓冲中；
相应的，当判断得到第一输入缓冲中的应答器用户报文与上一个应答器用户报文不相同时，可以不直接将应答器用户报文传送给列车运行控制系统，而是先将应答器用户报文存入第一缓存中，然后执行S3. 4 ；
相应的，参见图9，对应答器用户报文进行裁决的方法还可以包括
S3. 3 依次判断第二输入缓冲中的应答器用户报文与上一个应答器用户报文是否相
同；
若是，则忽略上述应答器用户报文，继续对下一个应答器用户报文进行判断； 若否，则将上述应答器用户报文存入第二缓存中，然后执行S3. 4 ； S3. 4 裁决第一缓存中的应答器用户报文与第二缓存中的应答器用户报文是否相同， 若否，返回继续对下一个应答器用户报文进行判断，若是，则将所述应答器用户报文发送给列车运行控制系统。其中S3. 3与S3. 2操作流程是完全一样的，并且S3. 3与S3. 2是同步执行的。在本实施例中，S3. 2判断得到应答器用户报文后不直接将应答器用户报文传送给列车运行控制系统，而是先存入缓存中，然后由S3. 4对S3. 2和S3. 3得到的应答器用户报文进行裁决，将满足条件的应答器用户报文传送给列车运行控制系统，这样就避免了 S3. 2 发生错误后仍直接将错误的应答器用户报文传送给列车运行控制系统的问题，可以进一步保证最终传送给列车运行控制系统的应答器用户报文是安全的，提高了应答器信息接收装置的安全性。具体的，两路相同的信号独立地进行解调、解码操作后得到应答器用户报文，由于应答器用户报文是以帧为单位进行传输的，相应的，在本实施例中解码操作后得到的应答器用户报文具体封装成通信帧形式，再将上述通信帧均存入第一输入缓冲和第二输入缓冲中，然后S3. 2和S3. 3同步的对第一输入缓冲和第二输入缓冲中的通信帧进行判断，由于 S3. 2和S3. 3对通信帧进行判断的操作相同，因此下面仅以步骤S3. 2的具体操作为例进行说明，具体如图10所示
步骤301 按照通信帧的时间顺序依次校验其是否合法，若是，则执行步骤302 ；若否， 则忽略该通信帧；
由于本实施例中经过解码处理后的应答器用户报文包括解码结果与对得到的解码结果进行CRC运算后得到的CRC码，因此本步骤中校验应答器用户报文是否合法具体为对应答器用户报文中的解码结果进行CRC运算，得到CRC码，比较运算得到的CRC码与应答器用户报文中的CRC码是否相同，若是，则表示合法，否则不合法。步骤302 将校验成功的通信帧按照时间顺序存放在输入缓冲中； 步骤303 依次对输入缓冲中的通信帧进行判断；
如果是应答器起始信息帧，则执行步骤311 ； 如果是应答器用户报文帧，则执行步骤321 ； 如果是应答器动态信息帧，则执行步骤331，； 如果是应答器结束信息帧，则执行步骤341 ；
其中，通信帧一般包括帧头、数据与帧尾三部分，其具体格式的不同代表了不同种类的通信帧，由于在解码完成后将应答器用户报文封装成通信帧形式时可以自定义不同格式的通信帧代表不同种类的应答器用户报文，对应答器用户报文的种类进行判断即为对通信帧的具体格式进行判断。步骤311 判断应答器起始信息帧是否为正常起始信息帧，若是，则执行步骤312 ； 如果否，则返回步骤303对下一个应答器用户报文进行判断；
步骤312 标记已进入应答器有效范围内，并使能⑶信号输出，返回步骤303对下一个应答器用户报文进行判断；
步骤321 判断是否已经进入应答器有效范围内，若否，则执行步骤322，若是，则执行步骤323 ；
步骤322 标记进入应答器有效范围，并使能⑶信号，并执行步骤323 ； 在本实施例中，当接收应答器用户报文帧之前已接收到正常的应答器起始信息帧时， 则可以不执行步骤321与步骤322，因为此时应答器已经进入了应答器有效范围内，不需要再次进行判断，当接收应答器用户报文帧之前没有接收到正常的应答器起始信息帧时，则需要执行步骤321与步骤322用以判断应答器信息接收装置是否已进入了应答器的有效范围内。步骤323 判断在该应答器有效范围内是否已经获得应答器用户报文，若否，执行步骤324，若是，执行步骤325 ；
步骤324 获取应答器用户报文，执行步骤325 ；步骤325 判断是否与上一个应答器用户报文相同，若是，则忽略该应答器用户报文， 返回步骤303对下一个应答器用户报文进行判断，若否，执行步骤326 ；
在本实施例中，由于对两路信号进行解调、解码的操作是同步进行的，因此正常情况下，应该是在几乎同一时间点上得到了对这两路信号进行解调、解码后的两个应答器用户报文，如A和B，因此正常情况下第一次执行步骤325对A进行判断时，则会接着执行步骤 326，由于A和B的时间点几乎是一样的，因此再一次执行步骤325时，则会对B进行判断， 得到B与A相同，从而忽略B，因此就保证了相同A与B中只有一个传送给了列车运行控制系统，避免了将同一应答器用户报文多次传送给列车运行控制系统的情况发生，保证了应答器信息的高可靠接收；
相应的，如果对两路信号同步进行的解调、解码的操作中有一个发生故障时，则只会得到一个应答器用户报文，如A，由于对不同的信号进行解调、解码得到的应答器用户报文是不一样的，因此当执行步骤325对A进行判断时，则会得到上一个应答器用户报文与A不一样，执行步骤326，这样就保证了当其中一路发生故障时能将另一路的得到的正常应答器用户报文发送给列车运行控制系统，避免了应答器信息丢失的情况发生，保证了应答器信息的高可靠接收。步骤326 将上述应答器用户报文存入第一缓存中； 步骤331 根据动态信息统计应答器信息码元质量；
步骤332 根据应答器信息码元质量统计误码率，判断误码率是否较高，若是，则执行步骤333，若否，则返回步骤303对下一个通信帧进行判断； 步骤333 提前结束该应答器作用范围；
在本实施例中，当应答器发送的码元质量较差，或者因为应答器故障，应答器与应答器信息接收装置的通信中断超过一定时间时，则提前结束该应答器的作用范围。步骤341 判断该应答器作用范围是否已经被标记结束，若是，则返回305，若否， 则执行步骤342 ；
步骤342 判断CD信号长度是否满足列车运行控制系统要求最小长度，若是，则执行步骤343，若否，则返回步骤305 ；
判断CD信号长度是列车运行控制系统要求，防止CD信号太短没有被检测到。步骤343 计算应答器中心点所在位置，传送给列车运行控制系统，标记应答器结
束ο在本实施例中，可以不限定为计算应答器的中心点，也可以计算应答器的前沿位置或者其他位置。本实施例步骤301 步骤343描述的是S3. 2的详细判断流程，S3. 3的详细判断流程与S3. 2相同，在此不再重复，只不过S3. 3是将应答器用户报文内容存入第二缓存中。经过步骤S3. 2能够对两路解调、解码处理得到的应答器用户报文进行判断，当两路中只有一路经过正常解调、解码处理得到应答器用户报文时，则将该应答器用户报文存入第一缓存中，当两路均经过正常解调、解码处理得到相同的应答器用户报文时，则将其中一个应答器用户报文存入第一缓存中，这样就保证了应答器信息的高可靠接收，不会丢失应答器信息。相应地，S3. 3也按照与S3. 2相同的流程进行判断，最终将判断得到的应答器用户报文存入第二缓存中，同样也保证了应答器信息的高可靠接收。
进一步地，S3. 4裁决第一缓存中的应答器用户报文是否与第二缓存中的应答器用户报文相同，只有在相同时才将应答器用户报文传送给列车运行控制系统，这样在保证了应答器信息的高可靠接收之后又进一步保证了传送给列车运行控制系统的应答器信息的安全性；
其中，将应答器用户报文发送给列车运行控制系统之后，则将第一缓存和第二缓存清空。进一步地，本实施例提供的方法具体还可以包括S4、S5等等，S4、S5与S3的流程完全相同，与S3同步的对应答器用户报文进行裁决，当两路相同的信号经两路解调、解码处理得到的应答器用户报文相同时，则将任意一个应答器用户报文传送给列车运行控制系统，当两路相同的信号在两路解调、解码处理过程中有一路发生故障时，将另一个得到的应答器用户报文传送给列车运行控制系统。本实施例中只是以某个信号为例进行说明，在实际应用过程中，应答器信息接收装置会接收到很多个应答器发送的信号，并依次对信号进行处理，得到应答器用户报文，依次传送给列车运行控制系统。通过本发明提供的方法就可以保证所有应答器信息的高可靠接收，因为每个以信号形式传输的应答器信息都要放大分为两路，同步的进行解调、解码处理，因此当某个信号的其中一路出现故障时可以使用另一路得到的正常应答器用户报文，因此本实施例提供的方法可以保证应答器发送的信号中所包含的应答器用户报文都能传送给列车运行控制系统，减小因个别元器件故障而导致BTM整体失效或因器件离散性、空间干扰等等多种因素引起的应答器信息丢失的情况发生，进一步提高了铁路的行车安全和运输效率。总之，以上所述仅为本发明技术方案的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种高可靠的应答器信息接收装置，其特征在于，包括单天线接收模块、驱动模块、第一安全处理模块、第二安全处理模块和第一信息裁决模块；所述单天线接收模块，用于接收应答器发送的以应答器上行链路信号形式传输的应答 ^fn 息；所述驱动模块，用于将所述单天线接收模块接收到的信号初步放大为两路，分别发送给所述第一安全处理模块和第二安全处理模块；所述第一安全处理模块，用于对所述信号进行处理，获取应答器用户报文并发送给所述第一信息裁决模块；所述第二安全处理模块，用于对所述信号进行处理，获取应答器用户报文并发送给所述第一信息裁决模块；所述第一信息裁决模块，用于对所述接收到的应答器用户报文进行裁决，当所述第一安全处理模块和第二安全处理模块发送的应答器用户报文相同时，则将任意一个所述应答器用户报文传送给列车运行控制系统，当所述第一安全处理模块和第二安全处理模块中的任意一个发生故障时，则将另一个安全处理模块发送的应答器用户报文传送给列车运行控制系统。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述驱动模块包括激励信号产生单元，用于产生用以为应答器提供能量的激励信号，激活应答器； 滤波单元，用于从所述单天线接收模块接收到的信号中滤除干扰信号，保留应答器上行链路信号；初步放大单元，用于将所述应答器上行链路信号放大，并分为两路相同的应答器上行链路信号分别发送给所述第一安全处理模块和第二安全处理模块。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一安全处理模块与所述第二安全处理模块完全相同且完全独立，所述第一安全处理模块与所述第二安全处理模块均包括信号放大单元，用于对接收到的信号以高的增益再次放大； 解调单元，用于将所述放大后的信号解调为基带码；解码单元，用于采用双路安全解码方式对所述基带码进行解码获得应答器用户报文。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括 第一电源模块，用于独立地为所述第一安全处理模块供电； 第二电源模块，用于独立地为所述第二安全处理模块供电。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一信息裁决模块具体包括第一序列判断单元，用于判断所述当前接收到的应答器用户报文与上一个应答器用户报文是否相同，若相同，则忽略所述当前应答器用户报文，若不相同，则将所述当前应答器用户报文传送给列车运行控制系统。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一序列判断单元还用于当判断得到所述当前接收到的应答器用户报文与上一个应答器用户报文不相同时，则将所述应答器用户报文存入第一缓存中；相应的，所述第一信息裁决模块具体还包括第二序列判断单元，与所述第一序列判断模块完全相同，用于与所述第一序列判断模块同步地判断所述当前接收到的应答器用户报文与上一个应答器用户报文是否相同，若相同，则忽略所述当前应答器用户报文，若不相同，则将所述当前应答器用户报文存入第二缓存中；信息比较单元，用于比较所述第一缓存中的应答器用户报文与第二缓存中的应答器用户报文是否一致，若是，则将所述应答器用户报文传送给列车运行控制系统。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述应答器信息接收装置还包括第二信息裁决模块和/或第三信息裁决模块；所述第二信息裁决模块和/或第三信息裁决模块，与所述第一信息裁决模块相同，用于与所述第一信息裁决模块同步的对所述应答器用户报文进行裁决，当所述第一安全处理模块和第二安全处理模块输出的应答器用户报文相同时，将任意一个所述模块的应答器用户报文传送给列车运行控制系统，当所述第一安全处理模块和第二安全处理模块中有一个发生故障时，则可将另一个模块所输出的应答器用户报文传送给列车运行控制系统。
8.一种高可靠的应答器信息接收方法，其特征在于，所述方法包括接收应答器发送的以信号形式传输的应答器信息，将所述信号放大并分为两路相同的信号；对所述两路相同的信号独立的进行解调、解码处理，分别得到应答器用户报文；对所述应答器用户报文进行裁决，当所述两路相同的信号经两路解调、解码处理后所得到的应答器用户报文相同时，则将所述任意一个应答器用户报文传送给列车运行控制系统；当所述两路相同的信号在两路解调、解码处理过程中有一路发生故障时，将另一路所得到的应答器用户报文传送给列车运行控制系统。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述对应答器用户报文进行裁决的方法具体为将所述应答器用户报文按照时间顺序存储在第一输入缓冲中；依次判断所述第一输入缓冲中的应答器用户报文与上一个应答器用户报文是否相同；若是，则忽略所述应答器用户报文，继续对下一个应答器用户报文进行判断；若否，则将所述应答器用户报文传送给列车运行控制系统。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述将应答器用户报文按照时间顺序存储在第一输入缓冲中的同时，所述方法还包括同步地将所述应答器用户报文按照时间顺序存储在第二输入缓冲中；相应的，所述依次判断得到第一输入缓冲中的应答器用户报文与上一个应答器用户报文不相同时，则将所述应答器用户报文存入第一缓存中。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在所述依次判断第一输入缓冲中的应答器用户报文与上一个应答器用户报文是否相同的同时，依次判断所述第二输入缓冲中的应答器用户报文与上一个应答器用户报文是否相同；若是，则忽略所述应答器用户报文，继续对下一个应答器用户报文进行判断；若否，则将所述应答器用户报文存入第二缓存中；裁决所述第一缓存中的应答器用户报文与第二缓存中的应答器用户报文是否相同，若相同，则将所述应答器用户报文传送给列车运行控制系统。
全文摘要
本发明公开了一种高可靠的应答器信息接收装置及方法，该装置包括单天线接收模块，用于接收以信号形式传输的应答器信息；驱动模块，用于将信号放大为两路，分别发送给第一安全处理模块和第二安全处理模块；第一安全处理模块与第二安全处理模块，用于分别对信号进行处理，获取应答器用户报文发送给第一信息裁决模块；第一信息裁决模块，用于对接收到的应答器用户报文进行裁决，将得到的应答器用户报文传送给列车运行控制系统。采用本发明提供的装置及方法能够保证应答器信息的高可靠接收，减小因个别元器件故障而导致的装置整体失效或因器件离散性、空间干扰等等因素引起的应答器信息丢失的情况发生，进一步提高了铁路的行车安全和运输效率。
文档编号H04B1/74GK102355278SQ20111016854
公开日2012年2月15日 申请日期2011年6月21日 优先权日2011年6月21日
发明者寇永砺, 李义, 杨婷, 王耀辉, 王舒民 申请人:北京交大思诺科技有限公司