CN103427920B - Leu的c接口信号测试设备及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LEU的C接口信号测试设备与测试方法，该测试设备包括：继电控制模块，用于调整C接口信号输入的负载电阻；C1信号处理模块，用于采集经过继电控制模块后的C接口信号中的C1信号并进行处理；C6信号处理模块，用于采集经过继电控制模块后的C接口信号中的C6信号并进行处理；信号检测模块，用于检测C1信号的参数与C6信号的参数，并提取报文信息、误码率；SCI通信模块，用于实现C接口信号测试设备与上位机的通信。利用该发明提供的设备对C接口信号进行测试时无需单独准备精密仪表，可方便、快速的进行测量，由于体积小、方便携带、供电简单，便于室外、轨旁作业，还具有操作简便、功耗低、成本低等优点。

Description

LEU的C接口信号测试设备及测试方法

技术领域

本发明涉及铁路通信信号领域，特别涉及一种LEU的C接口信号测试设备及测试方法。

背景技术

点式应答器系统已广泛应用在国内CTCS系统、客运专线、调车防护系统及CBTC系统，其主要地面信号设备为地面电子单元（Lineside Electronic Unit，缩写LEU）及应答器（含有源应答器及无源应答器），其中LEU与有源应答器之间的接口为C接口，C1接口、C6接口分别为C接口的子接口，LEU通过C接口向有源应答器传输列车控制信息，但目前缺少专门用于对LEU的C接口输出信号指标进行测试的设备。

目前对LEU的C接口输出信号进行测试时常用的仪表为示波器，但示波器属精密仪器，且需要AC220V电源，对辅助测试设备要求较多，环境空间需求较大，尤其不便于室外、轨旁作业。

发明内容

为填补LEU的C接口信号测试设备的空白，本发明提供了一种LEU的C接口测试设备及测试方法，可方便地对LEU输出的C接口信号进行测试，改善了室外、轨旁测试条件与手段，同时减小了对测试环境的特殊需求。

一种便携式LEU的C接口信号测试设备，包括：

继电控制模块，用于调整LEU的C接口信号输入的负载电阻；C1信号处理模块，用于采集经过继电控制模块后的C接口信号中的C1信号并进行处理；C6信号处理模块，用于采集经过继电控制模块后的C接口信号中的C6信号并进行处理；信号检测模块，用于检测所述C1信号的参数与所述C6信号的参数，并提取报文信息、误码率；SCI通信模块，用于实现所述LEU的C接口信号测试设备与上位机的通信。

一种便携式LEU的C接口信号测试方法，包括：

上位机通过内部的测试软件向C接口信号测试设备发送通信及控制指令；

所述C接口信号测试设备与LEU相连，根据上位机指令执行相应操作，得到C1信号的参数与C6信号的参数；

所述C接口信号测试设备将所述信号参数反馈给上位机，上位机将处理结果显示在人机界面中。

本发明的有益效果在于：本发明提供了一种LEU的C接口信号测试设备与测试方法，无需单独准备精密仪表，可方便、快速的进行LEU输出的C接口信号的测量，由于重量轻、体积小、方便携带、供电简单、尤其便于室外、轨旁作业。同时该便携式LEU的C接口测试设备还具有操作简便、功耗低、体积小、成本低等优点，易于推广。

附图说明

图1是本发明实施例提供的LEU的C接口信号测试设备的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的LEU的C接口信号测试设备的详细结构示意图；

图3是本发明实施例提供的LEU的C接口信号测试方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明确，下面结合本实施例中的附图对本发明实施例中的技术方案做进一步详细说明，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。在此，本发明的示意性实施方式及其说明主要用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

图1为本发明实施例的LEU的C接口信号测试设备，包括继电控制模块11，C1信号处理模块12，C6信号处理模块13，信号检测模块14与SCI通信模块15；

其中，继电控制模块11，用于调整LEU的C接口信号输入的负载电阻；

C1信号处理模块12，用于采集经过继电控制模块后的C接口信号中的C1信号并进行处理；

C6信号处理模块13，用于采集经过继电控制模块后的C接口信号中的C6信号并进行处理；

信号检测模块14，用于检测C1信号的参数与C6信号的参数，并提取报文信息、误码率；

SCI通信模块15，用于实现LEU的C接口信号测试设备与上位机的通信。

进一步地，如图2所示，本发明实施例中的继电控制模块11包括测试电阻的控制电路111和负载电阻112，其中控制电路用于根据上位机的命令将继电接点切换至不同阻值的负载电阻，以满足测试需要；

由于LEU输出的C接口信号是C1信号与C6信号叠加的信号，根据要求，LEU输出的C接口信号需在输出端连接不同阻值的纯阻性负载，如测量C1信号需要连接120Ω负载，测量C6信号则需要连接170Ω负载，所以继电控制模块11中的控制电路111接收上位机的指令，根据测试需求为LEU的C接口信号测试设备选择相应的负载电阻。例如，本实施例中以继电控制模块11根据上位机的指令切换继电接点为例进行说明，当继电控制模块11接收到上位机的指令后，选择指令信息对应的负载电阻112，C接口信号经负载电阻后，分别输入至C1信号处理模块12和C6信号处理模块13。

进一步的，本发明实施例中的C1信号处理模块12具体包括信号分离电路121、信号隔离电路122、信号调理电路123与上升沿处理电路124；

由于输入至C1信号处理模块12的信号是原始C接口信号经负载电阻分压后的信号，也是C1与C6叠加在一起的信号，且C1信号为码速率564.48kbps的DBPL编码信号，C6信号是频率为8.82kHz的正弦波信号，因此若要对C1信号进行检测，则需要滤除叠加在一起的C6信号；其中信号分离电路121用于将C接口信号分压，并将C6信号滤除；信号隔离电路122用于隔离滤波电路或环境中所产生的干扰信号；信号调理电路123用于将隔离后C1信号叠加一定直流分量，便于后级信号处理；上升沿处理电路124用于对调理后的C1信号上升沿进行初步界定，便于后级信号处理。

具体的，即经继电控制模块分压后的C接口信号输入至C1信号处理模块12后，首先由信号分离电路将C6信号滤除，再由信号隔离电路完全隔离低频C6的8.82kHz信号和信号传输过程中产生的杂波干扰，经滤波与隔离后，由信号调理电路将C1信号参考电平以下的部分移至参考电平以上，使之成为C1基带信号，以便于信号检测模块14解码，另外，上升沿处理电路将信号调理电路123输出的C1基带信号进行处理，采集C1信号Vpp10%、Vpp50%、Vpp90%的幅值，传送至信号检测模块14，以便计算C1信号的各种参数。

另外，本发明实施例中的C6信号处理模块13接收经继电控制模块分压后的C接口信号，仅对该C接口信号进行了分压并滤除C1信号后，即传送至信号检测模块14。

并且，信号检测模块14检测C1信号的参数具体为C1信号的幅值、码速率、上升沿时间和下降沿时间，信号检测模块14检测C6信号的参数具体为C6信号幅值、频率、二次谐波、高次谐波分量；且信号检测模块将上述信号参数以数据形式存储于存储单元中，经SCI通信模块15传输至上位机。

相应的，SCI通信模块具体通过RS-485串口来实现LEU的C接口信号测试设备与上位机之间的通信，上位机发送的通信请求和控制命令通过SCI通信模块传输到LEU的C接口信号测试设备，所述LEU的C接口信号测试设备根据命令进行相应操作，并将检测结果通过SCI通信模块返回给上位机。

进一步的，本发明实施例中的LEU的C接口信号测试设备还包括电源模块16，用于为便携式LEU的C接口测试设备的各模块提供5VDC、3.3VDC、1.8VDC工作电源，并提供电源过压防护、电源反接防护。

具体的，在本发明中，上位机中需要安装C接口测试软件，用于通过SCI通信模块15向继电控制模块11发送控制指令，也用于通过SCI通信模块15接收信号检测模块14输出的信号具体信息并显示在软件界面中。该测试软件具备测试项选择、继电控制与信号信息显示的功能，当选择测试C1信号时，向C接口测试设备的继电控制模块11发送切换至120Ω负载电阻的指令；当选择测试C6信号时，则发送切换至170Ω负载电阻的指令。另外，完成测试后，测试软件根据信号检测模块14通过SCI通信模块15传输的信号，自动判断信号参数是否符合相关应用标准，同时弹出相应提示，并将信号参数显示在软件界面中，实现人机交互。

本发明实施例中LEU的C接口信号测试设备可以直接在现场对LEU输出信号进行检测，配套设备仅需一台笔记本电脑即可，而不需要UPS电源、示波器等任何精密仪器或设备，这样就能快速、方便、安全地对LEU输出的C接口信号进行测试，节省测试时间，保证列车的行车安全。同时该LEU的C接口设备具有使用简单、功耗低等优点，易于推广。

相应的，本发明实施例还提供了一种LEU的C接口信号的测试方法，包括：

上位机通过内部的测试软件向C接口信号测试设备发送通信及控制指令；

所述C接口信号测试设备与LEU相连，根据上位机指令执行相应操作，得到C1信号的参数与C6信号的参数；

所述C接口信号测试设备将所述信号参数反馈给上位机，上位机将处理结果显示在人机界面中。

并且，上位机将处理结果显示在人机界面之前，还包括：

上位机中的测试软件自动判断信号参数是否符合应用标准，若在范围内，则提示测试正常，显示在人机界面中，若在范围外，则提示信号参数超标；其中，所述信号参数具体为C1信号幅值、码速率、上升与下降沿时间，以及C6信号幅值、频率、二次谐波与高次谐波。

具体的，上位机为LEU的C接口信号测试设备提供5VDC电源，若在室内测试，可采用220V转5V电源供电，若在室外测试，可将C接口测试设备通过USB线缆连接至笔记本电脑，然后，将LEU的两根输出线缆连接至C接口测试设备输入端，再将该测试设备通过通信线缆连接至上位机串口，然后打开该测试设备开关，再打开上位机中的测试软件。如图3所示，该测试方法具体为：

步骤31，由上位机为C接口测试设备提供电源；

步骤32，由LEU为C接口测试设备提供原始C接口测试信号；

步骤33，将上位机与C接口测试设备采用串口通信线缆连接；

步骤34，利用上位机中的C接口测试软件，控制C接口测试设备，对原始C接口信号进行处理和检测，得到信号参数；

步骤35，上位机中的测试软件对上述信号参数进行检测，判断原始C接口信号是否合格。

具体的，上述信号参数及参数范围值具体为：C1信号幅值为14Vpp～18Vpp；C1信号码速率为564.48kbps±1%；C1信号上升沿时间小于1μs；C1信号下降沿时间小于1μs；C6信号幅值20Vpp～23Vpp；C6信号频率8.82kHz±0.1kHz；C6信号二次谐波小于-20dBc；C6信号高次谐波小于-40dBc。另外，测试软件可以提取C接口传输的报文信息，并可计算误码率。

本发明实施例中LEU的C接口信号测试设备与测试方法可以直接在现场对LEU输出信号进行检测，配套设备仅需一台笔记本电脑即可，而不需要UPS电源、示波器等任何精密仪器或设备，这样就能快速、方便、安全地对LEU输出的C接口信号进行测试，节省测试时间，保证列车的行车安全。同时该便携式LEU的C接口设备具有使用简单、功耗低等优点，易于推广。

总之，以上所述仅为本发明技术方案的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种LEU的C接口信号测试设备，其特征在于，所述设备包括：

继电控制模块，用于调整LEU的C接口信号输入的负载电阻；

C1信号处理模块，用于采集经过继电控制模块后的C接口信号中的C1信号并进行处理；

C6信号处理模块，用于采集经过继电控制模块后的C接口信号中的C6信号并进行处理；

信号检测模块，用于检测所述C1信号的参数与所述C6信号的参数，并提取报文信息、误码率；

SCI通信模块，用于实现所述LEU的C接口信号测试设备与上位机的通信；

所述C1信号处理模块具体包括：

信号分离电路，用于将所述C接口信号分压，并将C6信号滤除；

信号隔离电路，用于隔离滤波电路或环境中所产生的干扰信号；

信号调理电路，用于将隔离后C1信号叠加一定直流分量，便于后级信号处理；

上升沿处理电路，用于对调理后的C1信号上升沿进行初步界定，便于后级信号处理。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述继电控制模块具体包括负载电阻与控制电路，其中所述控制电路用于根据上位机的命令将继电接点切换至不同阻值的负载电阻，以满足测试需要。

3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述C1信号的参数具体为C1信号的幅值、码速率、上升及下降沿时间；所述C6信号的参数具体为C6信号的幅值、频率、二次谐波、高次谐波。

4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述SCI通信模块具体通过RS-485串口来实现LEU的C接口信号测试设备与上位机之间的通信，上位机发送的通信请求和控制命令通过SCI通信模块传输到LEU的C接口信号测试设备，所述LEU的C接口信号测试设备根据命令进行相应操作，并将检测结果通过SCI通信模块返回给上位机。

5.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述LEU的C接口信号测试设备还包括电源模块，用于为LEU的C接口测试设备提供电源，并提供电源过压防护、电源反接防护。

6.一种LEU的C接口信号测试方法，其特征在于，所述方法包括：

上位机通过内部的测试软件向C接口信号测试设备发送通信及控制指令；

所述C接口信号测试设备与LEU相连，根据上位机指令执行相应操作，得到C1信号的参数与C6信号的参数；

所述C接口信号测试设备将所述信号参数反馈给上位机，上位机将处理结果显示在人机界面中；

所述的得到C1信号的参数的具体步骤为：分压后的C接口信号输入至C1信号处理模块后，首先由信号分离电路将C6信号滤除，再由信号隔离电路完全隔离低频C6信号和信号传输过程中产生的杂波干扰，经滤波与隔离后，由信号调理电路将C1信号参考电平以下的部分移至参考电平以上，使之成为C1基带信号，以便于信号检测模块解码；上升沿处理电路将信号调理电路输出的所述C1基带信号进行处理，采集C1信号的若干幅值，传送至信号检测模块，从而计算C1信号的各种参数。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述上位机将处理结果显示在人机界面之前，所述方法还包括：

上位机中的测试软件自动判断信号参数是否符合应用标准，若在范围内，则提示测试正常，显示在人机界面中，若在范围外，则提示信号参数超标；

其中，所述信号参数具体为C1信号幅值、码速率、上升与下降沿时间，以及C6信号幅值、频率、二次谐波与高次谐波。