[发明专利]一种基于地铁轨道电路的车地通信装置

权利要求书

1.一种基于地铁轨道电路的车地通信装置，该装置与上位机连接，其特征在于，所述的装置包括轨道电路信号接收解调板，该轨道电路信号接收解调板包括MCU、至少一路解调解码电路、以及FSK与自检处理电路，所述的MCU分别与每路解调解码电路和FSK与自检处理电路连接，所述的FSK与自检处理电路分别与每路解调解码电路连接，所述的MCU与上位机连接；

每路解调解码电路接收天线输入的已调制FSK信号、分频出对应区间的FSK载波频率、解调恢复区间原始的码流，并将码流数据通过MCU传至上位机。

2.根据权利要求1所述的一种基于地铁轨道电路的车地通信装置，其特征在于，所述的解调解码电路设有三路。

3.根据权利要求1所述的一种基于地铁轨道电路的车地通信装置，其特征在于，每路所述的解调解码电路包括第一波形发生器、第一信号切换电路、FSK信号输入接口、加法器、滤波器、放大器、信号相位变换电路、第二波形发生器、分频电路、第二信号切换电路、低通滤波器、调偏置滤波电路、真有效值电路、比较器、逻辑处理电路、驱动器和信号板，所述的第一波形发生器、第一信号切换电路、加法器、滤波器、放大器、信号相位变换电路依次连接，所述的FSK信号输入接口与加法器连接，所述的第二波形发生器、分频电路、第二信号切换电路、低通滤波器、调偏置滤波电路、真有效值电路、比较器、逻辑处理电路、驱动器和信号板依次连接，所述的第二信号切换电路分别与放大器、信号相位变换电路连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于地铁轨道电路的车地通信装置，其特征在于，所述的MCU与信号板连接，所述的FSK载波频率的生成通过MCU下达的SPI指令实现，载波频率信号由9.5kHz、10.5kHz、11.5kHz、12.5kHz、13.5kHz、14.5kHz、15.5kHz、16.5kHz组成，其中9.5kHz和16.6kHz为特殊区段频率，在载波频率中，中心频率加200Hz表示信号高电平“1”，中心频率减200Hz表示信号低电平“0”。

5.根据权利要求1所述的一种基于地铁轨道电路的车地通信装置，其特征在于，所述的FSK与自检处理电路通过MCU进行自检，自检信号由板卡自身的电路产生，自检信号频率为8kHz/18kHz，自检信号幅值可调，范围为300mV～5V，MCU对2个频率的特定幅值进行自检，并上报自检结果；

自检结束后，外部待检FSK信号与自检信号相合成，MCU对合成信号进行码流恢复。

6.根据权利要求1所述的一种基于地铁轨道电路的车地通信装置，其特征在于，所述的每路解调解码电路通过UART口与MCU连接，所述的轨道电路信号接收解调板提供了三路的解调解码电路，将从真有效值电路输出的模拟信号转换成实际数据码流，并通过UART口上传给MCU，同时点亮对应通道的数据解调指示灯。

7.根据权利要求1所述的一种基于地铁轨道电路的车地通信装置，其特征在于，所述的轨道电路信号接收解调板设有对区间FSK信号的幅值回采电路，该幅值回采电路与MCU连接，所述的幅值回采电路进行区间FSK信号的幅值比较，以方便列车在区间交叉点处确定列车所在的位置。

8.根据权利要求6所述的一种基于地铁轨道电路的车地通信装置，其特征在于，所述的MCU设有五个接口，分别为：

1)MCU与上位机之间的接口，采用RS485接口，用于上传cab signal，bond crossing和停车点信息给上位机；

2)MCU与数据解调指示灯间的接口，用于点亮对应通道的数据解调指示灯；

3)MCU与FSK与自检处理电路的接口，用于控制FSK与自检处理电路产生FSK自检信号，上电或复位后应能对三个通道的硬件解调解码电路进行功能BIT检测，并将检测结果上传给上位机；

4)MCU与信号控制电路模块的接口，用于对FSK输入信号自动执行载频搜索，并根据搜索结果设置三个采集通道对应的控制信号，并将搜频的结果上传给上位机；

5)MCU与解调解码电路间的接口，用于实时采集到硬件解调电路模块输出的码流信息，并对码流信息进行校验和处理。