CTCS应答器信号与报文检测仪——检测通道设计

摘要

近年来，高速铁路在我国取得了长足地发展，使得列车与地面应答器之间信息的可靠传输面临挑战。作为CTCS（中国列车运行控制系统）的一个关键子系统，应答器系统中的信号和报文都必须符合相关的规定。目前，针对应答器的检测主要是读取其报文来进行，对有源应答器“C”接口信号的检测工具尚不成熟。CTCS应答器信号与报文检测仪主要包括检测通道、控制处理电路和上位机软件等几部分，在针对报文检测的基础上，也能对“C”接口信号的相关参数进行检测，对保障列车的行车安全具有重要意义，具有较高的实用价值。　　本论文主要针对检测通道进行研究和设计，主要的研究内容有：　　1．“C”接口信号检测通道研究：根据“C”接口信号的特点，提出信号检测方案，主要包括信号调理电路、DBPL（差分双相调制）信号解码电路和PLL电路等，信号调理电路将输入信号进行衰减、分离、检波、整形等操作得到正弦波信号的幅值和频率、DBPL信号的幅值和频率，实现对信号的准确测量；分析DBPL信号的编码原理，提出相应的解码方案并实现；进行PLL的理论分析与设计，实现所需的频率输出。　　2．“A”接口信号检测通道研究：分析“A”接口信号的发送方式，进行信号检测方案设计，对天线设计和功率放大器设计进行了理论分析和匹配设计，进行了改进稳定性等优化措施，并进行了简单测试。　　3．抗干扰设计：一是在元器件的选型上进行抗干扰的设计，二是从电路结构上进行抗干扰设计，三是以接地和滤波的方式进行抗干扰设计。　　4．数据处理与分析：介绍测试方案、测试环境、测试设备等条件，分析了误差的原理和数据最小二乘拟合的原理，测试“C”接口信号检测通道的各种指标。

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第一章 绪论

1.1 选题背景与意义

1.2 研究现状与发展趋势

1.3 论文的主要工作

第二章 CTCS应答器系统概述

2.1 应答器系统工作原理

2.2 CTCS应答器信号与报文检测仪

2.3 本章小结

第三章 “C”接口信号检测技术研究与实现

3.1 “断线”信号分析

3.2 检测通道设计原理

3.3 信号调理电路设计

3.4 DBPL信号解码电路设计

3.5 电源设计

3.6 本章小结

第四章 “A”接口信号检测技术的研究

4.1 天线的分析与设计

4.2 功率放大器的设计

4.3 接收通道设计

4.4 本章小结

第五章 系统调试与分析

5.1 抗干扰设计

5.2数据的处理方法

5.3测试数据及分析

第六章 总结与展望

6.1主要工作总结

6.2工作展望

致谢

参考文献

读硕期间取得的研究成果

附录