轨旁电子单元C接口信号传输特性的研究

摘要

近年来，随着高速铁路的不断发展，点式应答器设备在列控系统中得到了普遍的应用，以解决连续信息不足的问题，因此针对应答器工作性能的研究就显的至关重要。应答器轨旁电子单元C接口作为应答器关键控制接口，其信号特性的好坏直接关系到有源应答器解码报文的正确性，进而影响列车运行控制的可靠性。由于国内车站站场的规模大小不一，这导致车站信号楼到进出站场所设置应答器的距离参差不齐。传输距离的远近会在很大程度上影响到应答器接收到信号的质量，并直接决定工程造价，所以对信号在传输电缆长距离传输的研究已成为亟需解决的问题。
　　本文通过深入理解和分析欧洲应答器SUBSET-036规范中有关应答器控制接口部分，并展开对C接口传输特性建模仿真的研究。论文的主要工作如下:
　　1)分析研究地面应答器与轨旁电子单元工作原理与组成结构，通过结合国内外对应答器的研究现状，深入理解C接口特性。
　　2)研究传输线理论，结合应答器传输电缆特性建立传输线仿真模型，仿真阻抗匹配的条件下500米-5000米应答器数据传输电缆幅频及相频特性。
　　3)建立C接口信号LEU端及应答器端的模型，研究信号分离、时钟提取、眼图分析等方法，分析C接口信号在500米-5000米不同长度传输电缆的传输特性，提出特定LEU-应答器设备C接口信号的极限传输长度判定方法。
　　4)根据均衡原理，建立发送端预加强和接收端均衡电路模型，比较两种手段在提高接收端信号质量、延迟传输距离方面的有益效果及对发送功率的需求，提出适合C接口传输特性优化的预加强、接收均衡技术方案。
　　5)提出融合预加强和接收端均衡技术的综合优化方法，实现4000米条件下C接口信号正确传输。

目录

声明

致谢

摘要

1 引言

1．1 研究背景

1．1．1 高速铁路列车运行控制系统

1．1．2 应答器系统概述

1．1．3 问题的提出

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．2．3 目前研究的不足

1．3 研究意义

1．4 论文结构

2 应答器系统C接口及其特性

2．1 有源应答器与LEU

2．1．1 地面应答器

2．1．2 轨旁电子单元

2．1．3 应答器数据传输电缆

2．2 C接口传输信号幅度特性

2．3 C接口传输信号时间抖动特性

2．3．1 时间抖动的概念

2．3．2 眼图的概念

2．4 应答器传输电缆特性

2．5 小结

3 应答器数据传输电缆特性建模及仿真

3．1 传输线理论

3．2 传输线集总参数电阻等效模型

3．3 传输线集总参数电感等效模型

3．4 传输线集总参数电导等效模型

3．5 传输线模型仿真

3．5．1 Multisim仿真软件介绍

3．5．2 传输线模型电路仿真

3．5．3 传输线的幅频特性

3．5．4 传输线的相频特性

3．6 小结

4 C接口建模及传输特性仿真

4．1 轨旁电子单元C接口模型建立

4．1．1 伪随机序列模型

4．1．2 应答器数据传输电缆建模

4．1．3 接收端电路建模

4．1．4 C1信号波形眼图生成

4．2 C接口信号长距离传输仿真

4．3 小结

5 C接口传输特性的均衡优化

5．1 均衡技术

5．1．1 均衡原理

5．1．2 发送端预加强

5．1．3 接收端均衡

5．2 均衡技术实现

5．2．1 发送端预加强

5．2．2 接收端均衡

5．3 综合均衡处理

5．4 小结

6 结论与展望

参考文献

图索引

表索引

作者简历

学位论文数据集