用于列车线通信网络的接收衰减系统技术方案

用于利用编组间电缆的列车线通信系统的接收衰减系统具有模拟前端放大器、列车线通信处理器、可调节衰减器以及增益控制器。列车线通信处理器被配置为生成被配置为控制模拟前端放大器的接收增益的接收增益控制信号。可调节衰减器能够被耦合到编组间电缆并且被配置为在向模拟前端放大器传输信号之前可变地衰减从编组间电缆接收的信号。增益控制器被耦合到可调节衰减器并且被配置为检测由列车线通信处理器生成的接收增益控制信号，基于检测的接收增益控制信号来确定补偿衰减控制值，以及根据补偿衰减控制信号来控制可调节衰减器。

Receiving attenuation system for train line communication network

Attenuation system for a train line communication system using a group of cables has an analog front end amplifier, a train line communication processor, an adjustable attenuator, and a gain controller. A train line communication processor is configured to generate a receive gain control signal configured to control the reception gain of the analog front end amplifier. The adjustable attenuator can be coupled to the inter group cable and configured to attenuate the signal received from the inter group cable before transmitting the signal to the analog front end amplifier. The gain controller is coupled to the adjustable attenuator and configured to receive a gain control signal detected by the train line communication processor generates, to determine the compensation value of receiving attenuation control gain control based on signal detection, and according to the attenuation compensation control signal to control the adjustable attenuator.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开一般涉及列车线通信网络，并且更特别地涉及用于列车线通信网络的接收衰减器。
技术介绍
编组包括耦合在一起以产生用于一列轨道车辆的动力的一个或多个机车。机车每一个包括燃烧燃料以产生机械动力的一个或多个发动机。每一个机车的发动机可以被供应有来自车载箱的液体燃料(例如柴油)，来自补给车的气体燃料(例如天然气)，或液体燃料和气体燃料的混合。由燃烧过程产生的机械动力通过发电机定向并且用于发电。电力然后被引导到机车的牵引电机，由此产生推动火车的扭矩。机车可以在列车的前部连接在一起，或分离并且位于沿着列车的不同位置处。例如，编组可位于列车的前部、中部或者尾部。在一些情况下，在单个列车内可以包括一个以上的编组。在一些编组中，机车包括用于维持机车操作的计算机系统。因为编组的机车必须合作来推动火车，所以机车之间的通信可能是重要的。历史上，已经通过沿着编组的长度延伸的多单元(Multi-Unit，MU)电缆的使用来促进该通信。MU电缆包括多条不同的线，每一条能够承载用于调节编组操作的不同方面的离散信号。例如，引导机车在电线中的特定电线内产生电流以指示由列车操作员所请求的功率水平设定。当该电线通电时，导致所有拖曳机车的发动机在特定的油门值处操作。在另一个示例中，当一个机车经历故障状态时，电线中的另一条被通电以警告其它机车该状态的存在。在一些编组中，机车经由在MU电缆或其它编组间电缆上形成的以太网络上的它们各自的计算机系统通信。采用该配置，网络数据可以从在引导机车中的计算机系统传输给在拖曳机车中的计算机系统，反之亦然。网络数据包括被打包为数据包并唯一地寻址到特定计算机系统或计算机系统的一部分的数据。网络数据可以是例如表示车辆健康、商品状况数据、温度数据、重量数据以及安全数据的车辆传感器数据。网络数据正交于已经在MU电缆上传输的常规非网络(即命令)数据传输。传统上，在MU电缆或其它机车间电缆上的通信被限制到用于MU电缆内的单个电线的电压水平。例如，施加到单个电线的高电压可能指示一个值，而施加到单个电线的低电压或零电压可能指示第二个值。虽然MU电缆提供了可由机车的计算机系统使用以通信网络数据的现有基础设施，但是MU电缆不是被设计用于网络数据通信。例如，在MU电缆内的电线没有屏蔽或扭绕，并且易受到干扰。因此，当信号传播MU线缆的长度时信号强度可能显著劣化。例如，在机车编组中，与信号起源相邻的机车计算机系统可能接收在10dBm处的信号，在编组中更远的机车接收在-30dBm处的信号，其可能太弱而无法有效地传输网络数据。信号劣化可以通过增加传输时的信号强度来克服。虽然增加传输信号允许足够的信号强度达到远离信号起源的机车计算机系统，但是它可以过载位于接近信号起源的机车计算机系统的组件。例如，增加信号强度可能在更远离信号起源的机车处产生被接收的10dBm信号，但是可能过载接近具有20dBm的信号的信号起源的机车计算机系统。因此，用于克服信号劣化的一种解决方案是增加传输信号的强度，但衰减在接收端上的信号，以便不过载接收信号的计算机系统。在Williams等提交并在2012年6月28日公开的美国专利公开No.2012/0163201('201公开)中描述了这种解决方案。'201公开描述了电缆调制解调器自动衰减系统，其能够从电缆装置服务线路取得高功率信号，将功率值下降到可使用的水平，并且向电缆调制解调器传输信号。虽然'201公开的系统可以最低限度地解决克服电缆上的信号劣化的问题，但是系统将不足以用于列车线通信系统，因为它不适于与列车线通信硬件进行接口连接，并且不提供用于列车线通信系统所需的衰减控制的粒度。所公开的系统涉及克服上述的一个或多个问题。
技术实现思路
在一个方面，本公开涉及用于利用编组间电缆的列车线通信系统的接收衰减系统。系统具有模拟前端放大器、列车线通信处理器、可调节衰减器以及增益控制器。列车线通信处理器被配置为生成被配置为控制模拟前端放大器的接收增益的接收增益控制信号。可调节衰减器能够被耦合到编组间电缆并且被配置为在向模拟前端放大器传输信号之前可变地衰减从编组间电缆接收的信号。增益控制器被耦合到可调节衰减器并且被配置为检测由列车线通信处理器生成的接收增益控制信号，基于检测的接收增益控制信号来确定补偿衰减控制值，以及根据补偿衰减控制信号来控制可调节衰减器。在另一个方面，本公开涉及调节在列车线通信系统中的接收衰减的方法，该方法包括检测由列车线通信处理器生成的接收增益控制信号，其中接收增益控制信号被配置为控制模拟前端放大器的接收增益。该方法进一步包括基于检测的接收增益控制信号来确定补偿衰减控制值，以及根据补偿衰减控制信号来控制可调节衰减器。可调节衰减器被耦合到编组间电缆并且被配置为在向模拟前端放大器传输信号之前可变地衰减从编组间电缆接收的信号。附图说明图1是示例性公开的编组的图示说明；图2是可结合图1的编组使用的示例性公开的通信系统的示意图；图3是用于与图2的通信系统一起使用的用于接收衰减的示例性系统的示意图；图4是示出用于设定可以由图3的一个或多个组件执行的接收衰减的示例性公开的方法的流程图。具体实施方式图1示出具有一个或多个机车12的示例性列车编组10。在公开的实施例中，编组10具有三个不同的机车12，包括引导机车12a和两个拖曳机车12b、12c。然而可以设想，编组10可以包括任何数量的机车12和其它车(例如补给车)，并且该机车12可以位于任何布置中和任何方向中(例如，面向前或面向后)。编组10可以位于一列其它轨道车辆(未示出)的前部，一列轨道车辆内，或一列轨道车辆尾部处。同样可以设想，如果希望的话，一个以上的编组10可以被包括在单列轨道车辆内，和/或编组10可在没有一列其它轨道车辆的情况下行驶。每一个机车12可以以几种不同的方式连接到相邻机车12。例如，机车12可以经由机械耦合器16、一个或多个流体耦合器18以及一个或多个电耦合器20而彼此连接。机械耦合器16可以被配置为在机车12之间传输牵引力和制动力。流体耦合器18可被配置为在机车12之间传输流体(例如，燃料、冷却剂、润滑剂、加压空气等)。电耦合器20可以被配置为在机车12之间传输功率和/或数据(例如，电信号形式的数据)。在一个示例中，电耦合器20包括编组间电缆，诸如MU线缆，其被配置为传输常规命令信号和/或电功率。在另一个示例中，电耦合器20包括被配置为传输数据包(例如，以太网数据)的专用数据链路。在另一个示例中，数据包可以经由编组间电缆传输。同样可以设想，如果希望的话，一些数据可以经由编组间电缆、专用数据链路和/或其它手段(例如无线地)的组合在机车12之间传输。每一个机车12可以包括由多个转向架24(例如，两个转向架24)在相对的端部支撑的车体22。每一个转向架24可被配置为经由多个车轮接合轨道(未示出)，并支持车体22的框架26。任何数量的发动机28可被安装到车体22内的框架26，并且驱动地连接到发电机30来产生推动每一个转向架24的车轮的电力。发动机28可以是被配置为燃烧空气和燃料的混合物的内燃发动机。燃料可包括从位于每一个机车12车上的箱32或经由流体耦合器18提供给发动机28的液体燃料(例如柴油本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种接收衰减系统，用于利用编组间电缆的列车线通信系统，所述系统包括：模拟前端放大器；列车线通信处理器，其被配置为生成被配置为控制所述模拟前端放大器的接收增益的接收增益控制信号；可调节衰减器，其能够被耦合到所述编组间电缆并且被配置为在向所述模拟前端放大器传输信号之前可变地衰减从所述编组间电缆接收的信号；以及增益控制器，其被耦合到所述可调节衰减器并且被配置为：检测由所述列车线通信处理器生成的接收增益控制信号，基于所述检测的接收增益控制信号，确定补偿衰减控制值，以及根据所述补偿衰减控制信号来控制所述可调节衰减器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.08.23 US 13/974,6951.一种接收衰减系统，用于利用编组间电缆的列车线通信系统，所述系统包括：模拟前端放大器；列车线通信处理器，其被配置为生成被配置为控制所述模拟前端放大器的接收增益的接收增益控制信号；可调节衰减器，其能够被耦合到所述编组间电缆并且被配置为在向所述模拟前端放大器传输信号之前可变地衰减从所述编组间电缆接收的信号；以及增益控制器，其被耦合到所述可调节衰减器并且被配置为：检测由所述列车线通信处理器生成的接收增益控制信号，基于所述检测的接收增益控制信号，确定补偿衰减控制值，以及根据所述补偿衰减控制信号来控制所述可调节衰减器。2.根据权利要求1所述的接收衰减系统，其中所述模拟前端放大器被配置为进一步衰减从所述可调节衰减器传输的所述信号。3.根据权利要求1所述的接收衰减系统，其中所述可调节衰减器是子卡。4.根据权利要求1所述的接收衰减系统，其中所述增益控制器是子卡。5.根据权利要求1所述的接收衰减系统，其中所述接收增益控制信号包括五位数字信号。6.根据权利要求1所述的接收衰减系统，其中所述列车线通信处理器是用于所述列车线通信系统的以太网桥的部分。7.根据权利要求6所述的接收衰减系统，其中所述模拟前端放大器是用于所述列车线通信系统的以太网桥的部分。8.根据权利要求1所述的接收衰减系统，其中所述补偿衰减控制值基于在配置文件中储存的数据确定。9.根据权利要求1所述的接收衰减系统，其中所述增益控制器使用数字命令来控制所述可调节衰减器。10.根据权利要求1所述的接收衰减系统，其中所述增益控制器使用模拟信号来控制所述可调节衰减器。11.一种调节在列车线通信系统中的接收衰减的方法，所述方法包括：检测由所述列车线通信处理器生成的接收增益控制信号，其中所述接收增益控制信号被配置为控制模拟前端放大器的接收增益...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·A·法纳拉，N·K·哈博梅尔，
申请(专利权)人：易安迪机车公司，安全通信系统公司，
类型：发明
国别省市：美国;US