專利名稱：數(shù)字軌道電路信號(hào)調(diào)制電路和解調(diào)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種信號(hào)調(diào)制電路和解調(diào)電路，尤其是一種數(shù)字軌道電路信號(hào)調(diào) 制電路和解調(diào)電路，屬于數(shù)字通信技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著近年來(lái)城市軌道交通的快速發(fā)展，開發(fā)我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的基于數(shù)字編碼軌 道電路的列車自動(dòng)控制控制系統(tǒng)(ATC)勢(shì)在必行。數(shù)字軌道電路相對(duì)于傳統(tǒng)的軌道電路來(lái) 說(shuō)，可以更好地起到信息傳輸?shù)淖饔?。目前，比較常見的是FTGS 917型數(shù)字無(wú)絕緣軌道電路，其信號(hào)載頻共有8種 9. 5 16. 5kHz，頻率間隔為IkHz，頻偏為士 IOOHz，調(diào)制方式采用移頻鍵控(MSK)，傳輸速率 為400bit/s。為防止干擾，相鄰軌道電路采用不同頻率不同編碼的組合。現(xiàn)有技術(shù)中，信號(hào)的調(diào)制需要振蕩電路，其頻率取決于外圍電阻電容，頻率調(diào)整范 圍窄，需要改變頻率時(shí)只能改變外圍電路，而且外圍電路的溫漂對(duì)電路影響很大，操作繁 瑣，效果也不好；對(duì)信號(hào)的數(shù)字化解調(diào)目前一般采用數(shù)字化正交解調(diào)方案，這是一種通用性 的數(shù)字化解調(diào)模型，但是該方案的計(jì)算量很大，成本很高。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提出一種計(jì)算量低的數(shù) 字軌道電路信號(hào)調(diào)制電路和解調(diào)電路，能夠精確快速的解調(diào)出移頻軌道電路信號(hào)，有利于 降低成本。為了達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型的數(shù)字軌道電路信號(hào)調(diào)制電路包括數(shù)字信號(hào)處理 器(DSP)，其輸入端與接收回路連接，輸出端與發(fā)送回路連接；接收回路包括用以接收信號(hào) 的調(diào)諧接收器，所述調(diào)諧接收器依次經(jīng)濾波器和幅值比較器與數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的輸 入端連接；發(fā)送回路包括與數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的輸出端連接的直接數(shù)字式頻率合成器 (DDS)，所述直接數(shù)字式頻率合成器(DDQ經(jīng)功率放大器與變壓器連接。本實(shí)用新型的數(shù)字軌道電路信號(hào)解調(diào)電路包括用以接收信號(hào)的天線，所述天線經(jīng) 幅值放大器與乘法芯片的捕獲端連接，還包括數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)，所述數(shù)字信號(hào)處理器 (DSP)的輸出端經(jīng)直接數(shù)字式頻率合成器(DDQ與乘法芯片的輸入端連接，所述乘法芯片 的輸出端依次經(jīng)帶通濾波器、整形器與數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的捕獲端連接。本實(shí)用新型信號(hào)調(diào)制電路采用數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)，只通過(guò)軟件編程就可以方 便實(shí)現(xiàn)信號(hào)的調(diào)制。本實(shí)用新型信號(hào)解調(diào)電路采用混頻技術(shù)簡(jiǎn)化了不同頻率信號(hào)的調(diào)理；采用DSP處 理器實(shí)時(shí)控制輸出混頻的參考頻率，使混頻后的差頻固定；采用DSP處理器捕獲差頻信號(hào)， 判斷其載波頻率。采用本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)后，可以顯著降低解調(diào)信號(hào)計(jì)算量，提高解調(diào)速度，有利于 降低成本。[0011]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一本實(shí)施例的數(shù)字軌道電路信號(hào)調(diào)制電路和解調(diào)電路基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。信號(hào)調(diào)制電路包括數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)，其輸入端與接收回路連接，輸出端與發(fā) 送回路連接；接收回路包括用以接收信號(hào)的調(diào)諧接收器，調(diào)諧接收器依次經(jīng)濾波器和幅值 比較器與數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的輸入端連接；發(fā)送回路包括與數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的 輸出端連接的直接數(shù)字式頻率合成器(DDS)，直接數(shù)字式頻率合成器(DDQ經(jīng)功率放大器 與變壓器連接。信號(hào)解調(diào)電路包括用以接收信號(hào)的天線，所述天線經(jīng)幅值放大器與乘法芯片的捕 獲端連接，還包括數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)，數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的輸出端經(jīng)直接數(shù)字式頻 率合成器(DDQ與乘法芯片的輸入端連接，乘法芯片的輸出端依次經(jīng)帶通濾波器、整形器 與數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的捕獲端連接。本實(shí)施例中，數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)選用TI公司帶16位外部數(shù)據(jù)總線接口的 TMS320LF2407A芯片，直接數(shù)字式頻率合成器(DDS)采用AD公司的AD9833芯片，乘法芯片 采用AD公司的AD633。調(diào)制電路安裝于地面，其發(fā)送回路用以形成發(fā)送頻率的信號(hào)，并以移頻鍵控(MSK) 的方法進(jìn)行數(shù)碼調(diào)制；其接收回路用來(lái)判斷軌道占用情況。 解調(diào)電路安裝于車載接收部位。解調(diào)電路的運(yùn)行過(guò)程(1)天線接收軌道上不同載波頻率的信號(hào)，由幅值放大器 對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大、并傳入乘法芯片；( 由DSP控制DDS芯片產(chǎn)生參考頻率，然后傳入乘法 芯片、與放大后的不同頻率信號(hào)進(jìn)行混頻，并將其差頻信號(hào)的中心頻率控制為IOkHz ； (3) 差頻信號(hào)經(jīng)帶通濾波后再經(jīng)整形器的整形、隔離、幅值變換，由DSP捕獲；(4)DSP采用滑動(dòng) 平均的方法判斷載波的頻率大于還是小于10kHz，定時(shí)器每2. 5ms中斷一次，讀取此刻載波 的頻率，如果小于ΙΟΙΛζ，此時(shí)接收到的數(shù)據(jù)為1 ；如果大于ΙΟΙΛζ，此時(shí)接收到的數(shù)據(jù)為O ； DSP的主程序中含有判斷程序，可判斷數(shù)據(jù)信息的起始和結(jié)束，如果解調(diào)出來(lái)的信息能通過(guò) 標(biāo)題位和CRC的驗(yàn)證，說(shuō)明解調(diào)正確；當(dāng)天線接收的頻率發(fā)生變化時(shí)，如果DSP產(chǎn)生的參考 頻率不變，那么解調(diào)出來(lái)的信號(hào)不能通過(guò)校驗(yàn)，而且會(huì)一直高于或低于10kHz，此時(shí)DSP就 通過(guò)軟件判斷，控制輸出下一個(gè)參考頻率，確保混頻后中心頻率為10kHz。上述過(guò)程中，對(duì)信號(hào)進(jìn)行帶通濾波處理，可使頻率高的和頻率低的信號(hào)都不能通 過(guò)，可以簡(jiǎn)化信號(hào)，準(zhǔn)確獲得該段軌道電路發(fā)送的載波信息。本實(shí)施例的處理器計(jì)算量很小。本實(shí)施例具有集成度高、實(shí)時(shí)性好、抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變 換形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍。除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變 換形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種數(shù)字軌道電路信號(hào)調(diào)制電路，其特征是，包括數(shù)字信號(hào)處理器，其輸入端與接收 回路連接，輸出端與發(fā)送回路連接；接收回路包括用以接收信號(hào)的調(diào)諧接收器，所述調(diào)諧接 收器依次經(jīng)濾波器和幅值比較器與數(shù)字信號(hào)處理器的輸入端連接；發(fā)送回路包括與數(shù)字信 號(hào)處理器的輸出端連接的直接數(shù)字式頻率合成器，所述直接數(shù)字式頻率合成器經(jīng)功率放大 器與變壓器連接。
2.一種數(shù)字軌道電路信號(hào)解調(diào)電路，其特征是，包括用以接收信號(hào)的天線，所述天線經(jīng) 幅值放大器與乘法芯片的捕獲端連接，還包括數(shù)字信號(hào)處理器，所述數(shù)字信號(hào)處理器的輸 出端經(jīng)直接數(shù)字式頻率合成器與乘法芯片的輸入端連接，所述乘法芯片的輸出端依次經(jīng)帶 通濾波器、整形器與數(shù)字信號(hào)處理器的捕獲端連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種數(shù)字軌道電路信號(hào)調(diào)制電路和解調(diào)電路。信號(hào)調(diào)制電路包括數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)，其輸入端與接收回路連接，輸出端與發(fā)送回路連接。信號(hào)解調(diào)電路包括天線、幅值放大器、乘法芯片、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、直接數(shù)字式頻率合成器(DDS)、帶通濾波器、整形器。本實(shí)用新型信號(hào)調(diào)制電路只通過(guò)軟件編程就可以方便實(shí)現(xiàn)信號(hào)的調(diào)制；信號(hào)解調(diào)電路采用混頻技術(shù)簡(jiǎn)化了不同頻率信號(hào)的調(diào)理；采用DSP處理器實(shí)時(shí)控制輸出混頻的參考頻率，使混頻后的差頻固定。采用本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)后，可以顯著降低解調(diào)信號(hào)計(jì)算量，提高解調(diào)速度，有利于降低成本。
文檔編號(hào)H04L27/10GK201846353SQ201020529830
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月14日
發(fā)明者劉毅, 奚華鋒, 尹燕萍, 王愛武, 肖陽(yáng)俊 申請(qǐng)人:南車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司