利用交叉感应环线的定位测速和车地通信系统以及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种利用交叉感应环线的定位测速和车地通信系统以及方法，该系统包括：车载子系统，其载波信号发生器用于对一个晶振进行分频得到第一分频系数和第二分频系数并根据第一和第二分频系数产生调频驱动电流，其天线单元用于根据调频驱动电流产生调频电磁场；地面环线子系统，包括R线、SG0线和G0～Gn线，R线、SG0线和G0～Gn线根据调频电磁场产生调频感应电压；地面站子系统，包括地址检测单元，用于对G0线和SG0线产生的调频感应电压进行处理得到列车的相对位置信息、用于对R线和G0～Gn线产生的调频感应电压进行处理得到列车的绝对位置信息、以及用于对R线产生的调频感应电压进行处理得到有效信息并通过车地通信将有效信息发送至列车的分区运控系统。信将有效信息发送至列车的分区运控系统。信将有效信息发送至列车的分区运控系统。

【技术实现步骤摘要】
利用交叉感应环线的定位测速和车地通信系统以及方法


[0001]本专利技术涉及超高速磁浮列车定位测速
，尤其涉及一种利用交叉感应环线的定位测速和车地通信系统以及方法。

技术介绍

[0002]现有技术无法采用同一套系统兼顾定位测速和车地通信，往往是采用两套车载天线和地面环线，分别工作在不同的频率下，以确保二者互相不影响，并独立完成定位测速和车地通信的功能。对于定位测速系统而言，利用H线和H
’
线进行相对定位，利用R线和n对G线进行绝对定位；而对于通信系统而言，需要另外采用一对平行线缆进行通信，且二者在空间上存在电磁场互相干扰的问题，因而需要错开工作频率。也就是，现有的感应环线可以分别用于定位测速或者车地通信，但是无法利用同一套设备同时满足定位测速和车地通信的需求。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种利用交叉感应环线的定位测速和车地通信系统以及方法，能够解决现有技术中的问题。
[0004]本专利技术提供了一种利用交叉感应环线的定位测速和车地通信系统，其中，该系统包括：
[0005]车载子系统，包括载波信号发生器和天线单元，所述载波信号发生器用于对一个晶振进行分频得到第一分频系数和第二分频系数并根据所述第一分频系数和第二分频系数产生调频驱动电流，所述天线单元用于根据所述调频驱动电流产生调频电磁场；
[0006]地面环线子系统，包括R线、SG0线和G0～Gn线，所述R线、所述SG0线和所述G0～Gn线根据所述调频电磁场产生调频感应电压；
[0007]地面站子系统，包括地址检测单元，所述地址检测单元用于对所述G0线和SG0线产生的调频感应电压进行处理得到列车的相对位置信息、用于对所述R线和所述G0～Gn线产生的调频感应电压进行处理得到列车的绝对位置信息、以及用于对R线产生的调频感应电压进行处理得到有效信息并通过车地通信将有效信息发送至列车的分区运控系统。
[0008]优选地，所述载波信号发生器包括调制模块和驱动电路，所述载波信号发生器用于对所述晶振进行分频得到第一分频系数和第二分频系数并根据所述第一分频系数和第二分频系数产生调频驱动电流包括：
[0009]所述调制模块用于对所述晶振进行分频得到第一分频系数和第二分频系数，根据基带信号的当前码元选通所述第一分频系数或所述第二分频系数，并在当前码元对应的载波周期数达到目标值N的情况下进行移位操作，将下一位码元作为当前码元选通对应的分频系数，得到调频载波信号；
[0010]所述驱动电路用于对所述调频载波信号进行处理，得到调频驱动电流。
[0011]优选地，所述调制模块包括分频器、第一移位器、二选一电子开关和第一计数器，
其中，
[0012]所述分频器用于对所述晶振进行分频得到第一分频系数和第二分频系数；
[0013]所述第一移位器用于根据基带信号的当前码元控制所述二选一电子开关选通所述第一分频系数或所述第二分频系数；
[0014]所述第一计数器用于对当前码元对应的载波周期进行计数；
[0015]所述第一移位器还用于在当前码元对应的载波周期数达到目标值N的情况下进行移位操作，将下一位码元作为当前码元控制所述二选一电子开关选通对应的分频系数，得到调频载波信号。
[0016]优选地，所述地址检测单元包括解调模块，所述地址检测单元用于对R线产生的调频感应电压进行处理得到有效信息并通过车地通信将有效信息发送至列车的分区运控系统包括：
[0017]所述解调模块用于根据R线产生的调频感应电压生成方波，通过脉宽计数法对所述方波进行载波频率判断并根据判断结果生成对应的二进制码元，对生成的二进制码元进行移位处理生成组合编码，对生成的组合编码进行串并转换并进行校验，在校验成功的情况下得到有效信息并通过车地通信将有效信息发送至列车的分区运控系统，其中所述组合编码包括有效信息和校验码。
[0018]优选地，所述解调模块包括比较器、第二计数器、判断单元、第二移位器、串并转换单元和校验单元，其中，
[0019]所述比较器用于根据R线产生的调频感应电压生成方波；
[0020]所述第二计数器用于对所述方波进行脉宽计数得到脉宽计数值；
[0021]所述判断单元用于将脉宽计数值与阈值进行比较，如果脉宽计数值大于或等于所述阈值，则判断载波频率对应于第一分频系数对应的频率且根据第一分频系数对应的频率生成对应的二进制码元，否则判断载波频率对应于第二分频系数对应的频率且根据第二分频系数对应的频率生成对应的二进制码元；
[0022]所述第二移位器用于对生成的二进制码元进行移位处理生成组合编码；
[0023]所述串并转换单元用于对生成的组合编码进行串并转换；
[0024]所述校验单元用于对串并转换后的组合编码进行校验，并在校验成功的情况下得到有效信息并通过车地通信将有效信息发送至列车的分区运控系统。
[0025]优选地，所述天线单元包括串联谐振电路。
[0026]本专利技术还提供了一种利用交叉感应环线的定位测速和车地通信方法，其中，该方法包括：
[0027]所述载波信号发生器对一个晶振进行分频得到第一分频系数和第二分频系数并根据所述第一分频系数和第二分频系数产生调频驱动电流；
[0028]天线单元根据所述调频驱动电流产生调频电磁场；
[0029]R线、SG0线和G0～Gn线根据所述调频电磁场产生调频感应电压；
[0030]地址检测单元对所述G0线和SG0线产生的调频感应电压进行处理得到列车的相对位置信息、对所述R线和所述G0～Gn线产生的调频感应电压进行处理得到列车的绝对位置信息、以及对R线产生的调频感应电压进行处理得到有效信息并通过车地通信将有效信息发送至列车的分区运控系统。
[0031]优选地，所述载波信号发生器对一个晶振进行分频得到第一分频系数和第二分频系数并根据所述第一分频系数和第二分频系数产生调频驱动电流包括：
[0032]对所述晶振进行分频得到第一分频系数和第二分频系数，根据基带信号的当前码元选通所述第一分频系数或所述第二分频系数，并在当前码元对应的载波周期数达到目标值N的情况下进行移位操作，将下一位码元作为当前码元选通对应的分频系数，得到调频载波信号；
[0033]对所述调频载波信号进行处理，得到调频驱动电流。
[0034]优选地，所述地址检测单元对R线产生的调频感应电压进行处理得到有效信息并通过车地通信将有效信息发送至列车的分区运控系统包括：
[0035]根据R线产生的调频感应电压生成方波，通过脉宽计数法对所述方波进行载波频率判断并根据判断结果生成对应的二进制码元，对生成的二进制码元进行移位处理生成组合编码，对生成的组合编码进行串并转换并进行校验，在校验成功的情况下得到有效信息并通过车地通信将有效信息发送至列车的分区运控系统，其中所述组合编码包括有效信息和校验码。
[0036]优选地，通过脉宽计数法对所述方波进行载波频率判断并根据判断结果生成对应的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用交叉感应环线的定位测速和车地通信系统，其特征在于，该系统包括：车载子系统，包括载波信号发生器和天线单元，所述载波信号发生器用于对一个晶振进行分频得到第一分频系数和第二分频系数并根据所述第一分频系数和第二分频系数产生调频驱动电流，所述天线单元用于根据所述调频驱动电流产生调频电磁场；地面环线子系统，包括R线、SG0线和G0～Gn线，所述R线、所述SG0线和所述G0～Gn线根据所述调频电磁场产生调频感应电压；地面站子系统，包括地址检测单元，所述地址检测单元用于对所述G0线和SG0线产生的调频感应电压进行处理得到列车的相对位置信息、用于对所述R线和所述G0～Gn线产生的调频感应电压进行处理得到列车的绝对位置信息、以及用于对R线产生的调频感应电压进行处理得到有效信息并通过车地通信将有效信息发送至列车的分区运控系统。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述载波信号发生器包括调制模块和驱动电路，所述载波信号发生器用于对所述晶振进行分频得到第一分频系数和第二分频系数并根据所述第一分频系数和第二分频系数产生调频驱动电流包括：所述调制模块用于对所述晶振进行分频得到第一分频系数和第二分频系数，根据基带信号的当前码元选通所述第一分频系数或所述第二分频系数，并在当前码元对应的载波周期数达到目标值N的情况下进行移位操作，将下一位码元作为当前码元选通对应的分频系数，得到调频载波信号；所述驱动电路用于对所述调频载波信号进行处理，得到调频驱动电流。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述调制模块包括分频器、第一移位器、二选一电子开关和第一计数器，其中，所述分频器用于对所述晶振进行分频得到第一分频系数和第二分频系数；所述第一移位器用于根据基带信号的当前码元控制所述二选一电子开关选通所述第一分频系数或所述第二分频系数；所述第一计数器用于对当前码元对应的载波周期进行计数；所述第一移位器还用于在当前码元对应的载波周期数达到目标值N的情况下进行移位操作，将下一位码元作为当前码元控制所述二选一电子开关选通对应的分频系数，得到调频载波信号。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述地址检测单元包括解调模块，所述地址检测单元用于对R线产生的调频感应电压进行处理得到有效信息并通过车地通信将有效信息发送至列车的分区运控系统包括：所述解调模块用于根据R线产生的调频感应电压生成方波，通过脉宽计数法对所述方波进行载波频率判断并根据判断结果生成对应的二进制码元，对生成的二进制码元进行移位处理生成组合编码，对生成的组合编码进行串并转换并进行校验，在校验成功的情况下得到有效信息并通过车地通信将有效信息发送至列车的分区运控系统，其中所述组合编码包括有效信息和校验码。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述解调模块包括比较器、第二计数器、判断单元、第二移位器、串并转换单元和校验单元，其中，所述比较器用于根据R线产生的调频感应电压生成方波；所述第二计数器用于对所述方波进行脉宽计数得到脉宽计数值；
所述判断单...

【专利技术属性】
技术研发人员：张艳清，金成日，李维新，陈海波，魏坤原，张航，沈胜兵，
申请(专利权)人：中国航天科工飞航技术研究院中国航天海鹰机电技术研究院，
类型：发明
国别省市：