一种地面应答器仿真装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种地面应答器仿真装置，包括报文收发单元、主控单元、频率合成单元、集成运放单元以及射频接口，所述主控单元通过所述报文收发单元接收并存储行车仿真PC发送的应答器报文；所述报文收发单元接收行车仿真PC发送的触发指令以及机车行驶速度并发送给所述主控单元，所述主控单元根据所述触发指令和机车行驶速度计算所述应答器报文的发送时间，并根据所述应答器报文的发送时间控制所述频率合成单元对所述应答器报文进行FSK调制，并经所述集成运放单元功率放大后通过所述射频接口发射给应答器传输单元BTM。

【技术实现步骤摘要】
一种地面应答器仿真装置
本技术涉及铁路仿真领域，具体的说，涉及了一种地面应答器仿真装置。
技术介绍
新技术的开发除了需要关键性的技术方案外，成熟简单的仿真环境也必不可少，由于铁路运行现场安全要求较高且每一个完整的运行环境距离都比较远，所以在实际研发过程中，因需要而去现场借助已有设备完成调试、测试这种方案实现难度太大，需要投入大量的人力和时间成本，影响开发进度。因此应首先完成对应的仿真系统，来模拟尽可能真实的环境进行功能测试，当系统的各个功能完备并经过测试后，才有可能进行现场实验及试运行。因此，仿真系统是列车运行控制系统开发的必备子系统。地面应答器仿真装置主要提供CTCS-2级列车运行控制系统车载设备所需路基本参数、线路速度信息、临时限速信息、车站进路信息、道岔信息、特殊定位信息和其他信息。实现在车载列控ATP不移动的情况下通过改变地面应答器仿真装置的输出实现车载ATP读取站间不同地点的应答器信息的功能。为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种设计科学、实用性强、生产成本低地面应答器仿真装置。为了实现上述目的，本技术所采用的技术方案是：一种地面应答器仿真装置，包括报文收发单元、主控单元、频率合成单元、集成运放单元以及射频接口，所述主控单元通过所述报文收发单元接收并存储行车仿真PC发送的应答器报文；所述报文收发单元接收行车仿真PC发送的触发指令以及机车行驶速度并发送给所述主控单元，所述主控单元根据所述触发指令和机车行驶速度计算所述应答器报文的发送时间，并根据所述应答器报文的发送时间控制所述频率合成单元对所述应答器报文进行FSK调制，并经所述集成运放单元功率放大后通过所述射频接口发射给应答器传输单元BTM。基于上述，还包括74HCT573DB锁存器，所述锁存器用于实现所述主控单元的端口复用，通过所述锁存器的输入引脚D0-D7向所述锁存器输入报文数据和控制数据，经所述锁存器锁存后，通过所述锁存器的输出引脚Q1-Q7向所述频率合成单元提供报文数据和控制数据。基于上述，所述报文收发单元为单通道RS-232/V.28收发器ADM3251，所述ADM3251收发器的RIN引脚接收所述行车仿真PC发送的所述应答器报文，并通过所述ADM3251收发器的ROUT引脚将所述应答器报文发送给所述主控单元。基于上述，所述频率合成单元包括AD9850BRS频率合成器，所述频率合成器的输入引脚DO-D7分别连接所述锁存器的输出引脚Q1-Q7，接收所述锁存器提供的数据输入和控制输入，输出对应波形并经三级谐振放大电路放大后输送至所述集成运放单元。基于上述，所述集成运放单元包括OPA690ID芯片，所述OPA690ID芯片的输入正端通过所述三级谐振放大电路连接所述频率合成单元的输出引脚，所述OPA690ID芯片的输出端经滑动变阻器后分别连接所述OPA690ID芯片的输入负端以及第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端接地；所述OPA690ID芯片的输出端还连接所述射频接口。基于上述，所述锁存器为74HCT573DB芯片，所述射频接口为AR-Q9-006-180，所述主控单元为TMS320F28069。本技术相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本技术代替地面电子单元、地面应答器、应答器传输单元BTM天线功能，整合在同一设备里面，完成对车载ATP功能测试所需的线路基本参数、线路速度信息、临时限速信息、车站进路信息、道岔信息、特殊定位信息和其他信息，具有可靠和成本低的优点。附图说明图1是本技术的原理框图。图2是本技术报文收发单元电路图。图3是本技术主控单元电路图。图4是本技术锁存器电路图。图5是本技术频率合成单元电路图。图6是本技术集成运放单元电路图。具体实施方式下面通过具体实施方式，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。如图1所示，一种地面应答器仿真装置，包括报文收发单元、主控单元、频率合成单元、集成运放单元以及射频接口，所述主控单元通过所述报文收发单元接收并存储行车仿真PC发送的应答器报文；所述报文收发单元接收行车仿真PC发送的触发指令以及机车行驶速度并发送给所述主控单元，所述主控单元根据所述触发指令和机车行驶速度计算所述应答器报文的发送时间，并根据所述应答器报文的发送时间控制所述频率合成单元对所述应答器报文进行FSK调制，并经所述集成运放单元功率放大后通过所述射频接口发射给应答器传输单元BTM。具体的，所述主控单元根据所述触发指令计算所述应答器报文的发送时间；若所述应答器报文包括多个应答器报文包，则所述主控单元根据所述触发指令计算所述应答器报文的第一报文包的发送时间，根据实时接收的机车速度计算后续报文包的发送时间窗口。优选的，如图2所示，所述报文收发单元为单通道RS-232/V.28收发器ADM3251，所述ADM3251收发器的接收输入引脚RIN通过RS-232接收所述行车仿真PC发送的所述应答器报文，经过处理后通过所述ADM3251收发器的接收输出引脚ROUT将所述应答器报文以CMOS逻辑电平的形式发送给所述主控单元。优选的，如图3所示，所述主控单元为TMS320F28069芯片，所述TMS320F28069芯片自身具有丰富片内外资源，为了实现所述TMS320F28069芯片的GPIO复用，本技术还设置有锁存器，所述锁存器和所述主控单元配合，实时控制所述主控单元的IO端口复用以控制所述频率合成单元实现相应的合成频率波形的输出；优选的，如图4所示，所述锁存器为74HCT573DB锁存器，所述74HCT573DB锁存器的锁存使能输入引脚LE通过电阻连接+5VD电源，所述74HCT573DB锁存器的电源引脚VCC连接+5VD电源，+5VD电源通过电容接地，所述74HCT573DB锁存器的输出使能引脚OE和所述74HCT573DB锁存器的地线引脚GND分别接地；所述74HCT573DB锁存器的输入引脚D0-D7分别与所述TMS320F28069芯片连接，以实现所述TMS320F28069芯片的GPIO引脚复用，所述74HCT573DB锁存器的输出引脚Q1-Q7连接所述频率合成单元，向所述频率合成单元数据提供数据输入和控制输入。优选的，如图5所示，所述频率合成单元包括AD9850BRS频率合成器，所述AD9850BRS频率合成器的参考时钟输入引脚CLKIN端通过125M有源晶振连接5V电压；所述AD9850BRS频率合成器的输入引脚DO-D7分别连接所述锁存器的输出引脚Q1-Q7，接收所述锁存器提供的数据输入和控制输入，并通过所述AD9850BRS频率合成器的输出引脚IOUT输出对应波形，所述波形经三个串联的电感L6、电感L7和电感L8组成的三级谐振放大电路放大后输送至所述集成运放单元。优选的，如图6所示，所述集成运放单元包括OPA690ID芯片，所述波形经所述三级谐振放大电路后输入至所述OPA690ID芯片的输入正端+IN，所述OPA690ID芯片的输出端VOUT经滑动变阻器RP5后分别连接所述OPA690ID芯片的输入负端-IN以及第一电阻R43的一端，所述第一电阻R43的另一端接地；所述OP本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地面应答器仿真装置，其特征在于：包括报文收发单元、主控单元、频率合成单元、集成运放单元以及射频接口，所述主控单元通过所述报文收发单元接收并存储行车仿真PC发送的应答器报文；所述报文收发单元接收行车仿真PC发送的触发指令以及机车行驶速度并发送给所述主控单元，所述主控单元根据所述触发指令和机车行驶速度计算所述应答器报文的发送时间，并根据所述应答器报文的发送时间控制所述频率合成单元对所述应答器报文进行FSK调制，并经所述集成运放单元功率放大后通过所述射频接口发射给应答器传输单元BTM。

【技术特征摘要】
1.一种地面应答器仿真装置，其特征在于：包括报文收发单元、主控单元、频率合成单元、集成运放单元以及射频接口，所述主控单元通过所述报文收发单元接收并存储行车仿真PC发送的应答器报文；所述报文收发单元接收行车仿真PC发送的触发指令以及机车行驶速度并发送给所述主控单元，所述主控单元根据所述触发指令和机车行驶速度计算所述应答器报文的发送时间，并根据所述应答器报文的发送时间控制所述频率合成单元对所述应答器报文进行FSK调制，并经所述集成运放单元功率放大后通过所述射频接口发射给应答器传输单元BTM。2.根据权利要求1所述的地面应答器仿真装置，其特征在于：还包括74HCT573DB锁存器，所述锁存器用于实现所述主控单元的端口复用，通过所述锁存器的输入引脚D0-D7向所述锁存器输入报文数据和控制数据，经所述锁存器锁存后，通过所述锁存器的输出引脚Q1-Q7向所述频率合成单元提供报文数据和控制数据。3.根据权利要求2所述的地面应答器仿真装置，其特征在于：所述报文收发单元为单通道RS-232/V.28收发器ADM3251，所述ADM3251收发器的RIN引脚...

【专利技术属性】
技术研发人员：张豪楷，王晓帅，徐大贵，云振东，
申请(专利权)人：河南辉煌科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41