CN107046446B - 一种btm设备检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种BTM设备检测系统及方法，该检测系统包括检测装置、自检装置以及可伸缩手柄；通过自检装置检测所述检测装置是否能正常工作；若检测装置能正常工作，则通过可伸缩手柄将检测装置推送到指定区域中来检测BTM设备是否正常。其中，检测装置包括微控制器、频移键控调制器和天线。首先通过微控制器将检测应答器报文信息发送至频移键控调制器生成频移键控信号，然后将频移键控信号通过天线发送至BTM设备生成反馈信息；再由BTM设备将生成的反馈信息与微控制器中的检测应答器报文信息比较，判断BTM设备是否正常。因此，本发明设置的BTM设备检测系统，能够精确检测BTM设备是否正常工作，同时避免检测人员接近强电磁能量区域。

Description

一种BTM设备检测系统及方法

技术领域

本发明涉及BTM设备检测领域，特别是涉及一种BTM设备检测系统及方法。

背景技术

为满足高速轨道车在客运专线和高铁线路的控车要求，提高高速轨道车的运行速度，中国铁路总公司在2014年7月发布了《轨道车运行控制设备应用应答器信息暂行技术条件》，提出了基于轨道设备和应答器传输信息的高速轨道车运行控制方案，即采用轨道车运行控制设备(以下简称GYK-B设备)与应答器信息接收设备(英文名称为BaliseTransmission Module，以下简称BTM设备)结合使用的技术方案，实现高速轨道车既能在既有线路上正常运行又能在高速铁路实现提速运行的需求。

基于轨道设备和应答器传输信息的高速轨道车运行控制设备(高速轨道车运行控制设备包括GYK-B设备、BTM设备以及车载天线，GYK-B设备、BTM设备与车载天线依次连接)已在各铁路局进行了大量的安装，那么，其高速轨道车运行控制设备的安全性和可靠性也会越来越重要，BTM设备作为高速轨道车运行控制设备的重要组成部分，其工作状态的正常与否至关重要。目前现场缺乏有效检测BTM设备是否正常的装置，且检测人员只能在高速轨道车运行控制设备安装后才能进行调试时，另外还需要将无源应答器安装在列车下方的车载天线有效感应区来进行检测。但是上述检测方法存在以下缺陷：一是进行检测作业时，需要检测人员接近强电磁能量场的车载天线，这对检测人员的身体健康存在一定的危害；二是现有检测方法使用的无源应答器，不是专用的检测设备，成本很高，如果每辆机车配备无源应答器进行检测设备，成本将会大大增加；三是由于无源应答器的体积和重量较大，但车载天线有效感应区位于机车下方和轨道上方，空间比较狭小，导致现有检测装置适应性差；四是采用现有检测方法进行检测作业时，当报文收发正确，可确定BTM设备正常；当报文收发异常时，无法快速有效的确定是BTM设备存在故障还是无源应答器存在故障。

综上所述，现有的检测设备和检测方法普遍存在检测精度低等问题。因此，如何获得一种BTM设备检测装置，能够精确检测BTM设备是否正常工作，是BTM设备检测领域急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种BTM设备检测系统及方法，以精确检测BTM设备是否正常工作。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种BTM设备检测系统，与BTM设备连接，所述BTM设备检测系统包括：检测装置；所述检测装置，用于检测所述BTM设备是否正常工作；所述检测装置包括微控制器、频移键控调制器和天线；

所述微控制器，与所述频移键控调制器连接，用于将应答器报文信息发送至所述频移键控调制器；其中，所述应答器报文信息包括检测应答器报文信息和自检应答器报文信息；

所述频移键控调制器，与所述天线连接，用于根据所述应答器报文信息，生成频移键控信号，并将所述频移键控信号发送至所述天线；其中，所述频移键控信号包括检测频移键控信号和自检频移键控信号；

所述天线，与所述BTM设备连接，用于将所述检测频移键控信号发送至所述BTM设备；

所述BTM设备，用于根据所述检测频移键控信号，生成反馈信息；

所述微控制器，还与所述BTM设备连接，用于根据所述检测应答器报文信息和所述反馈信息，判断所述BTM设备是否正常工作。

可选的，所述BTM设备检测系统还包括：可伸缩手柄；所述可伸缩手柄与所述检测装置连接，用于将所述检测装置推送到指定的检测区域。

可选的，所述BTM设备检测系统还包括：自检装置；所述自检装置，与所述检测装置连接，用于检测所述检测装置是否正常工作；其中，所述自检装置，包括自检微控制器、数字信号处理电路、频移键控解调器、自检信号处理电路以及自检天线；

所述自检天线，分别与所述检测装置、所述自检信号处理电路连接，用于接收所述检测装置发送的自检频移键控信号，并将接收到的所述自检频移键控信号发送至所述自检信号处理电路；所述自检天线包括自检微带线圈、自检频点带宽调谐电路以及自检天线端口匹配电路；

所述自检信号处理电路，与所述频移键控解调器连接，用于对所述自检频移键控信号进行放大滤波处理，得到处理后的自检频移键控信号，并将处理后的所述自检频移键控信号发送至所述频移键控解调器；所述自检信号处理电路包括自检低通滤波器和自检前置放大器；其中，所述自检低通滤波器依次连接所述自检前置放大器、所述自检天线；所述自检低通滤波器还与所述频移键控解调器连接；

所述频移键控解调器，与所述数字信号处理电路连接，用于对所述处理后的自检频移键控信号进行处理，生成自检应答器报文信息，并将所述自检应答器报文信息发送至所述数字信号处理电路；

所述数字信号处理电路，与所述自检微控制器连接，用于对所述自检应答器报文信息进行数字化处理，生成处理后的自检应答器报文信息，并将所述处理后的自检应答器报文信息发送至所述自检微控制器；

所述自检微控制器，用于对所述处理后的自检应答器报文信息进行校验，得到校验结果，并根据所述校验结果判断所述检测装置是否正常工作。

可选的，所述检测装置还包括：信号处理电路；所述信号处理电路，包括低通滤波器、前置放大器、射频变压器和功率放大器，用于对所述频移键控信号进行滤波放大处理，得到处理后的频移键控信号；其中，所述低通滤波器依次连接所述前置放大器、所述射频变压器、所述功率放大器；所述低通滤波器还与所述频移键控调制器连接；所述功率放大器还与所述天线连接。

可选的，所述检测装置还包括：电源变换电路，用于将+3.7VDC电源变换为+5VDC电源、+3.3VDC电源、+9VDC电源；其中，所述+3.3VDC电源，与所述微控控制器连接，用于为所述微控制器提供电源；所述+5VDC电源，与所述信号处理电路连接，用于为所述信号处理电路提供电源；所述+9VDC电源，与所述频移键控调制器，用于为所述频移键控调制器提供电源。

可选的，所述检测装置还包括：调测口；所述调测口，与所述微控制器连接，用于将所述应答器报文信息通过所述调测口写入到所述微控制器中。

可选的，所述检测装置还包括：指示灯和按键开关组；

所述指示灯，与所述微控制器连接，用于显示所述检测装置的工作状态；

所述按键开关组，与所述微控制器连接，用于通过选择一组按键开关，确定所述按键开关对应的所述应答器报文信息，并将所述按键开关对应的所述应答器报文信息发送至所述微控制器中。

可选的，所述天线，与所述信号处理电路连接，用于将所述处理后的频移键控信号发送至所述BTM设备；所述天线包括微带线圈，频点带宽调谐电路及天线端口匹配电路。

本发明还提供一种BTM设备检测方法，所述方法包括：

选择检测应答器报文信息；

根据所述检测应答器报文信息，调制生成检测频移键控信号；

将所述检测频移键控信号通过所述天线发送至BTM设备；

将所述BTM设备得到的所述检测频移键控信号进行解调，生成反馈信息；

判断所述检测应答器报文信息和所述反馈信息是否相同，得到第一判断结果；

当所述第一判断结果表示所述检测应答器报文信息和所述反馈信息相同时，则判断所述BTM设备正常工作；

当所述第一判断结果表示所述检测应答器报文信息和所述反馈信息不相同时，则判断所述BTM设备不能正常工作。

可选的，在所述选择检测应答器报文信息之前，还包括检测所述检测装置是否正常工作的步骤；其中，检测所述检测装置是否正常工作，具体包括：

选择自检应答器报文信息；

根据所述自检应答器报文信息，调制生成自检频移键控信号；

将所述自检频移键控信号通过所述天线发送至所述自检装置；

对所述自检装置得到的所述自检频移键控信号进行解调，生成第一自检应答器报文信息；

判断所述自检应答器报文信息和所述第一自检应答器报文信息是否相同，得到第二判断结果；

当所述第二判断结果表示所述自检应答器报文信息和所述第一自检应答器报文信息相同时，则判断所述检测装置正常工作；

当所述第二判断结果表示所述自检应答器报文信息和所述第一自检应答器报文信息不相同时，则判断所述检测装置不能正常工作。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明提供了一种BTM设备检测系统及方法，该检测系统包括检测装置；所述检测装置，用于检测所述BTM设备是否正常；所述检测装置包括微控制器、频移键控调制器和天线；所述微控制器，与所述频移键控调制器连接，用于将应答器报文信息发送至所述频移键控调制器；其中，所述应答器报文信息包括检测应答器报文信息和自检应答器报文信息；所述频移键控调制器，与所述天线连接，用于根据所述应答器报文信息，生成频移键控信号，并将所述频移键控信号发送至所述天线；其中，所述频移键控信号包括检测频移键控信号和自检频移键控信号；所述天线，与所述BTM设备连接，用于将所述检测频移键控信号发送至所述BTM设备；所述BTM设备，用于根据所述检测频移键控信号，生成反馈信息；所述微控制器，还与所述BTM设备连接，用于根据所述检测应答器报文信息和所述反馈信息，判断所述BTM设备是否正常。因此，本发明设置的BTM设备检测系统，能够检测BTM设备是否正常工作。

另外，本发明提供的检测装置还具有体积小型化、成本低以及避免人体受到伤害、适应性强等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例BTM设备检测系统的结构示意图；

图2为本发明实施例检测装置结构示意图；

图3为本发明实施例AD9834芯片内部结构示意图；

图4为本发明实施例自检装置结构示意图；

图5为本发明实施例NE564芯片内部结构示意图；

图6为本发明实施例振荡频率fv与Ct的关系曲线图；

图7为本发明实施例BTM设备检测方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种BTM设备检测系统及方法，能够精确检测BTM设备是否可以正常工作。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

首先，对现有技术中的检测装置作简要介绍。现有技术采用无源应答器用于检测BTM设备。具体为，将无源应答器放置在车载天线有效感应区后，无源应答器被激活并发送报文信息，其报文信息通过车载天线传输到给BTM设备，并在GYK-B设备上的人机界面电路DMI显示相应的报文信息。若人机界面电路DNI显示了相应的报文信息，则BTM设备正常，若人机界面电路DMI没有显示相应的报文信息，则BTM设备不正常。但是采用无源应答器用于检测BTM设备存在以下缺陷：(1)现有测试方式进行测试作业时，需要测试接近强电磁能量场的车载天线，这对测试人员的身体健康存在一定的危害。(2)现有测试设备使用作为地面信号系统地面应答器设备，而不是专用的测试设备，成本很高，如果每辆机车配备地面应答器进行测试设备的成本将会大大增加。(3)由于无源应答器是作为地面机车信号系统而不是检测设备来设计的，因此它的体积和重量较大；车载天线感应区位于机车下方和轨道上方这一空间本身比较狭小，在车载天线的周围可能存在机车和其它附属设备结构等不利的环境因素；这些设备自身以及测试环境因素导致现有方式适应性差。(4)现有方式进行测试作业时，报文收发正确可确定设备正常；当报文收发异常时，无法快速有效的确定是BTM设备还是无源应答器存在故障，即现有设备不具备测试设备的自检功能，导致检测可靠性低。

综上所述，现有的测试设备、测试方式存在安全性低、适用性差、可靠性差、成本高等缺陷。因此，本发明的目的是提供一种能够精确检测BTM设备是否可以正常工作的检测系统及方法。

图1为本发明实施例BTM设备检测系统的结构示意图，如图1所示，本发明提供的BTM设备检测系统，与BTM设备4连接。其中，本发明提供的BTM设备检测系统包括检测装置1、自检装置2和可伸缩手柄3。

所述检测装置1(又称为BTM设备便携式测试仪)，与所述BTM设备4连接，用于检测所述BTM设备4是否正常工作。

所述自检装置2(又称为BTM设备便携式自检仪)，与所述检测装置1连接，用于检测所述检测装置1是否正常工作。

所述可伸缩手柄3与所述检测装置1连接，用于将所述检测装置1推送到指定的检测区域。

其中检测装置1、可伸缩手柄3以及自检装置2为独立设备。自检装置2为独立手持设备。

图2为本发明实施例检测装置结构示意图，如图2所示，所述检测装置1包括微控制器201、频移键控调制器202和天线203。

所述微控制器201，与所述频移键控调制器202连接，用于将应答器报文信息发送至所述频移键控调制器202；所述应答器报文信息包括检测应答器报文信息和自检应答器报文信息。

所述频移键控调制器202，与所述天线203连接，用于根据所述应答器报文信息，生成频移键控信号，并将所述频移键控信号发送至所述天线203；所述频移键控信号包括检测频移键控信号和自检频移键控信号。

所述天线203，与所述BTM设备4连接，用于将所述检测频移键控信号发送至所述BTM设备4。其中，所述天线203通过无线电磁场与所述所述BTM设备4连接。

所述BTM设备4，用于根据所述检测频移键控信号，生成反馈信息。

所述微控制器201，还与所述BTM设备4连接，用于根据所述检测应答器报文信息和所述反馈信息，判断所述BTM设备4是否正常工作。

应答器报文信息的产生过程比较复杂，需要经过复杂的算法运算，才能得到应答器的输出报文信息。其中，应答器报文信息产生过程如下：

第一、获取用户数据信息包(最大不超过772比特)。

第二、对用户数据信息包组帧，添加50比特的帧头及8比特的帧尾，产生一个830比特的用户信息帧。

第三、对830比特的用户信息帧进行FFFIS编码，包含加扰、扩位等，产生913比特的信息包。

第四、再对913比特的信息包进行处理，添加3比特的控制位、12比特的扰码位、10比特的附件位、85比特的校验位，最终形成一个1023比特的标准的应答器报文。

由于应答器报文信息产生的复杂性及功能的需求，所以只需在检测装置1中写入几组固定特殊的应答器报文信息对BTM设备4进行检测。

所述微控制器201采用高性能主频为168MHz的STM32F405，64脚的ARM芯片，其具有以下作用：1、完成对频移键控调制器202的配置及控制；2、产生频移键控调制器202的564.48Kbps数据时钟；3、在564.48Kbps数据时钟的控制下，将应答器报文信息同步输出，控制频移键控调制器202输出频移键控模拟信号；4、产生几组固定特殊的应答器报文信息。

所述频移键控调制器202为二进制频移键控调制器；所述二进制频移键控调制器主要是有DDS(Direct Digital Synthesizer直接数字频率合成器)电路模块组成。

本发明实施例DDS电路模块采用的是高性能、高速的AD9834芯片，用于产生二进制频移键控模拟信号的两路载波(4.516MHz、3.951MHz)。

在564.48Kbps数字时钟下，对应答器报文信息进行的调制，产生高准确度、谐波分量小的二进制频移键控信号(以下简称2FSK信号)。

图3为本发明实施例AD9834芯片内部结构示意图，如图3所示。

AD9834芯片的时钟源采用27.095MHz的有源晶振。

AD9834芯片是20脚封装。

AD9834特征为：窄带动态范围>72db；电压范围2.3～5.5v；输出频率最高50MHz；正弦波、三角波输出；内载比较器；3线串行接口；温度支持范围-40℃～105℃；低耗选择功能；能耗3V-功耗20mW。

AD9834芯片是一款能产生高质量正弦波和三角波的低功耗DDS芯片。它内部载有比较器能产生方波用来产生脉冲信号。AD9834芯片在3V时只有20mW的功耗，对功耗要求高的来说是一个较好的选择。AD9834芯片提供了相位调制和脉冲调制的功能，有28位的频率寄存器；75Mhz的时钟频率时分辨率为0.28Hz，1MHz的时钟频率时分辨率为0.004Hz。AD9834芯片频率和相位调制由存储寄存器决定，可以通过软件或FSELECT和PSELECT脚操作串行口或修改存储器。

AD9834芯片用三个串口写入数据。串口的操作时钟频率最高达到40MHz，并且有DSP和微控制器标准兼容。

AD9834芯片的电压允许范围为2.3V～5.5V。数字与模拟部分是独立的，而且能在不同电压上运行，例如AVDD用5V电压与DVDD用3V电压。

AD9834芯片有断电引脚，可以控制断电模式，使AD9834芯片中未用的部分可以给其断电来减小功耗。

所述天线203，包括微带线圈，频点带宽调谐电路及天线端口匹配电路；所述天线与所述功率放大器2044连接；所述天线与所述BTM设备4连接。

在本实施例中天线203采用的是PCB微带天线。

所述检测装置1还包括：信号处理电路204。

所述信号处理电路204，包括低通滤波器2041、前置放大器2042、射频变压器2043以及功率放大器2044，用于对所述频移键控信号进行滤波放大处理，得到处理后的频移键控信号。其中，所述低通滤波器2041依次连接所述前置放大器2042、所述射频变压器2043以及所述功率放大器2044；所述低通滤波器2041还与所述频移键控调制器202连接；所述功率放大器2044还与所述天线203连接。

低通滤波器2041，用于虑除高频信号，提高2FSK信号的输出信噪比。

前置放大器2042，用于完成低噪声放大，提高2FSK信号的信噪比，同时满足后级射频变压器2043功放的输入电平的需求。

本发明实施例中的前置放大器2042采用带AGC控制功能AD8367芯片；AD8367芯片是带AGC控制功能的可调增益对数放大器，控制范围在4～45dB，单端输入输出，单电源供电。

射频变压器2043，用于完成2FSK路调制载波的合成及阻抗的变换，输出阻抗为50Ω。

功率放大器2044，采用宽频高增益RF功率放大器，用于将2FSK信号放大到所要需求值。

所述检测装置1还包括：电源模块205；所述电源模块包括电池、电源适配器和电源变换电路。

其中，电池为3.7VDC的锂电池，容量不小于1600mAh。

通过220VAC-5V1A或+24VDC-5V1A电源适配器对电池充电。

电源变换电路，用于将+3.7VDC电源变换为+5VDC电源、+3.3VDC电源、+9VDC电源；其中，所述+3.3VDC电源，与所述微控控制器201连接，用于为所述微控制器201提供电源；所述+5VDC电源，与所述信号处理电路204连接，用于为所述信号处理电路204提供电源；所述+9VDC电源，与所述频移键控调制器202，用于为所述频移键控调制器202提供电源。

所述检测装置1还包括存储器206，用于存储所述应答器报文信息。

所述检测装置1还包括：调测口207；所述调测口207，与所述微控制器201连接，用于将所述应答器报文信息通过所述调测口207写入到所述存储器206中。

所述检测装置1还包括：指示灯208和按键开关组209；

所述指示灯208，与所述微控制器201连接，用于显示所述检测装置1的工作状态；

所述按键开关组209，与所述微控制器201连接，包括应答器报文信息选择按键，用于通过选择一组按键开关，确所述按键开关对应的所述应答器报文信息，并将所述按键开关对应的所述应答器报文信息发送至所述微控制器201中。

所述按键开关组209还包括：电源按键，具有一键开关机功能，在关机状态下，长按电源按键(>3S)，检测装置1开机。在开机状态下，长按电源按键(>3S),检测装置1关机。

当检测装置1超过1分钟，没有任何操作，将进入待机状态。在待机状态，有任何按键动作，检测装置1将回到工作状态。在待机状态，如果超过3分钟，检测装置1将自动关机。

所述检测装置还包括：27.095MHz振荡电路，用于为所述频移键控调制器202提供时钟源。

下面一个具体的实施例描述的是检测装置的主要工作原理：

1、微控制器提取存储器中预先存储的固定且已知的应答器报文信息。

2、微控制器将提取的应答器报文信息以564.48Kbs的比特速率，串行同步的送到二进制频移键控调制器。

3、二进制频移键控调制器根据应答器报文信息产生2FSK信号，其数据“1”对应的载频为4.52MHz,数据“0”对应的载频为3.95MHz。因此其2FSK信号的中心频率为4.23MHz。

4、二进制频移键控调制器产生的2FSK信号被送到模拟信号滤波及放大部分，经过低通滤波器、前置放大器、功率放大器等，送到天线。

5、2FSK信号经过天线发射到空中。

6、通过BTM设备的车载天线，接收检测装置发射的2FSK信号。

7、BTM设备对2FSK信号进行解调及报文解析。

8、BTM设备将解析出的的应答器报文信息，通过GYK-B设备发送到GYK-B设备的DMI设备上。

9、根据通过DMI显示的应答器报文信息与检测装置发送的应答器报文信息进行比较，判断BTM设备是否工作正常；若相同，则确定BTM设备能工作正常。

图4为本发明实施例自检装置结构示意图，如图4所示，所述自检装置，包括自检微控制器401、数字信号处理电路402、频移键控解调器403、自检信号处理电路404(图中未显示)以及自检天线405；

所述自检天线405，分别与所述检测装置1、所述自检信号处理电路404连接，用于接收所述检测装置1发送的自检频移键控信号，并将接收到的所述自检频移键控信号发送至所述自检信号处理电路404。

所述自检天线405包括自检微带线圈、自检频点带宽调谐电路以及自检端口匹配电路；所述自检天线与所述自检信号处理电路连接；所述自检天线通过无线电磁场与所述检测装置连接。

所述自检信号处理电路404，与所述频移键控解调器403连接，用于对所述自检频移键控信号进行放大滤波处理，得到处理后的自检频移键控信号，并将处理后的所述自检频移键控信号发送至所述频移键控解调器403。

所述自检信号处理电路包括自检低通滤波器4041和自检前置放大器4042；其中，所述自检低通滤波器4041依次连接所述自检前置放大器、所述自检天线；所述自检低通滤波器4041还与所述频移键控解调器403连接；

前置放大器4042(AD8367带AGC控制功能):完成低噪声放大，提高2FSK信号的信噪比，同时满足后级输入电平的需求。本发明实施例中前置放大器4042采用的是带有带AGC控制功能的可调增益对数放大器AD8367芯片，控制范围在5～45dB，单端输入输出，单电源供电。

低通滤波器4041主要由OPA355组成，其作用虑除噪声及干扰。以便后级2FSK信号的解调。

所述频移键控解调器403，与所述数字信号处理电路402连接，用于对所述处理后的自检频移键控信号进行处理，生成自检应答器报文信息，并将所述自检应答器报文信息发送至所述数字信号处理电路402；

所述数字信号处理电路402，与所述自检微控制器401连接，用于对所述自检应答器报文信息进行数字化处理，生成处理后的自检应答器报文信息，并将所述处理后的自检应答器报文信息发送至所述自检微控制器401；

所述自检微控制器401，用于对所述处理后的自检应答器报文信息进行校验，得到校验结果，并根据校验结果判断所述检测装置是否能够正常工作。

所述自检装置还包括电源供电模块406。

所述电源供电模块406包括电池、电源适配器和电源变换电路。

自检装置主要由电池供电。

电池为3.7VDC的锂电池，容量不小于1600mAh。

通过220VAC-5V1A或+24VDC-5V1A电源适配器对电池充电。

电源变换电路，用于将+3.7VDC电源变换为+5VDC电源、+3.3VDC电源；其中，电池供电模块406提供一个+3.3VDC电源给所述自检微控制器401，提供一个+5VDC电源给所述频移键控解调器403和自检信号处理电路404。

所述自检装置2还包括LED指示灯407，用于通过LED指示灯407显示的方式，显示自检装置的工作状态。

所述自检装置2还包括按键开关408，具体为电源按键。

自检装置2具有一键开关机功能，在关机状态下，长按电源按键(>3S)，自检装置2开机。在开机状态下，长按电源按键(>3S),自检装置2关机。

自检装置2超过1分钟，没有任何操作，将进入待机状态。在待机状态，有任何按键动作，自检装置2将回到工作状态。在待机状态，如果超过3分钟，自检装置2将自动关机。

所述自检微控制器401采用高性能主频168MHz的STM32F405，64脚的ARM芯片，用于完成对564.48Kbps异步数据信息的接收及解析；用于根据解析的数据，通过LED指示灯407显示所述自检装置2的工作状态。

所述频移键控解调器403采用的是高性能、高速的锁相环(PLL)NE564芯片，用于将接收到的二进制频移键控信号(以下简称2FSK信号)进行解调。

图5为本发明实施例NE564芯片内部结构示意图，如图5，NE564芯片是PhilipsSemiconductors公司的产品。NE564芯片最高工作频率可达到50MHz，采用+5V单电源供电，特别适用于高速数字通信中FM调频信号及2FSK移频键控信号的调制、解调，而无需外接复杂的滤波器。

NE564芯片是16脚封装。

NE564芯片采用双极性工艺，其外部引脚图和内部组成框图如图5所示。A1为限幅器，可抑制FM调频信号的寄生调幅；相位比较器(鉴相器)PC的内部含有限幅放大器，以提高对AM调幅信号的抗干扰能力；在4、5脚外接电容可组成低通滤波器，用来滤出比较器输出的直流误差电压的纹波；改变引脚2的输入电流可改变环路增益；压控振荡器VCO的内部接有固定电阻R(R＝100Ω)，只需在12、13脚外接一个定时电容就可产生振荡。VCO有两个电压输出端，其中9脚输出TTL电平，11脚输出ECL电平。后置鉴相器由单位增益跨导放大器A3和施密特触发器ST组成，其中，A3提供解调FSK信号时的补偿直流电平及用作线性解调FM信号时的后置鉴相滤波器；ST的回差电压可通过引脚15外接直流电压进行调整，以消除输出信号TTL的相位抖动。其中，振荡频率fv与Ct的关系曲线如图6所示。

本实施例自检装置2采用的是PCB微带天线。

下面一个具体的实施例描述的是自检装置的主要工作原理：

1、通过自检装置中的自检天线接收检测装置发来的自检2FSK信号。

2、对接收到的自检2FSK信号，进行放大、滤波及2FSK解调，得到自检应答器报文信息。

3、将解调出自检应答器报文信息，通过数字信号处理电路处理，并按照564.48Kbs的比特速率送到自检微控制器。

4、自检微控制器将接收到的自检应答器报文信息进行校验。如果自检应答器报文信息是正确的，说明BTM-PTS设备是正常的。

通过本发明实施例提供的检测系统，与现有技术相比，具有以下优点：

第一，通过对电路单元和机械结构单元的巧妙设计，极大的减轻了测试系统的重量和体积，提高了检测装置的适应性。

第二、无需测试人员近距离进行BTM设备，提高了安全性。

第三、自检装置是用于对检测装置的自检，即在检测装置使用之前对检测装置的工作状态进行自检自测，以保证BTM设备测试的可靠、准确。

第四，适用于所有类型的BTM设备，减低检测成本。

另外，本发明实施例提供的检测装置作为点式地对车信息传输系统中的测试设备，实现《应答器技术条件》中规定的“A”接口的上行链路的功能，通过检测装置与BTM设备实现高速数据通信，在通信链路建立以后连续或间断地发送固定测试数据报文信息，实现BTM设备的功能测试。

检测装置作为全新开发的一款产品，设计思路上采用小型化、可靠性设计原则，设计原则是采用成熟的方案和实现技术，保证产品开发的质量，且成本低廉。

为达到上述目的，本发明还提供一种BTM设备检测方法。

图7为本发明实施例BTM设备检测方法的流程示意图，如图7所示，所述方法具体包括：

步骤701：选择检测应答器报文信息；

步骤702：根据所述检测应答器报文信息，调制生成检测频移键控信号；

步骤703：将所述检测频移键控信号通过所述天线发送至BTM设备；

步骤704：将所述BTM设备得到的所述检测频移键控信号进行解调，生成反馈信息；

步骤705：判断所述检测应答器报文信息和所述反馈信息是否相同，得到第一判断结果；

步骤706：当所述第一判断结果表示所述检测应答器报文信息和所述反馈信息相同时，则判断所述BTM设备正常工作；

步骤707：当所述第一判断结果表示所述检测应答器报文信息和所述反馈信息不相同时，则判断所述BTM设备不能正常工作。

在执行步骤701之前，还包括检测所述检测装置是否正常工作的步骤；

所述检测装置是否正常工作的步骤，具体包括：

选择自检应答器报文信息；

根据所述自检应答器报文信息，调制生成自检频移键控信号；

将所述自检频移键控信号通过所述天线发送至所述自检装置；

对所述自检装置得到的所述自检频移键控信号进行解调，生成第一自检应答器报文信息；

判断所述自检应答器报文信息和所述第一自检应答器报文信息是否相同，得到第二判断结果；

当所述第二判断结果表示所述自检应答器报文信息和所述第一自检应答器报文信息相同时，则判断所述检测装置正常工作；

当所述第二判断结果表示所述自检应答器报文信息和所述第一自检应答器报文信息不相同时，则判断所述检测装置不能正常工作。

本发明实施例提供的检测方法在测试作业时，测试人员首先使用自检装置对检测装置进行自检，以确定检测装置是否能正常工作。如果检测装置能正常工作，就可使用检测装置对BTM设备进行检测。然后通过可伸缩手柄将检测装置送到车载天线的感应区域即可完成测试。相对于原有的测试方式，本发明的检测系统更加可靠和高效。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种BTM设备检测系统，与BTM设备连接，其特征在于，所述BTM设备检测系统包括：检测装置；所述检测装置，用于检测所述BTM设备是否正常工作；所述检测装置包括微控制器、频移键控调制器和天线；

所述微控制器，与所述频移键控调制器连接，用于将应答器报文信息发送至所述频移键控调制器；其中，所述应答器报文信息包括检测应答器报文信息和自检应答器报文信息；

所述频移键控调制器，与所述天线连接，用于根据所述应答器报文信息，生成频移键控信号，并将所述频移键控信号发送至所述天线；其中，所述频移键控信号包括检测频移键控信号和自检频移键控信号；

所述天线，与所述BTM设备连接，用于将所述检测频移键控信号发送至所述BTM设备；

所述BTM设备，用于根据所述检测频移键控信号，生成反馈信息；

所述微控制器，还与所述BTM设备连接，用于根据所述检测应答器报文信息和所述反馈信息，判断所述BTM设备是否正常工作；

自检装置，与所述检测装置连接，用于检测所述检测装置是否正常工作；其中，所述自检装置，包括自检微控制器、数字信号处理电路、频移键控解调器、自检信号处理电路以及自检天线；

所述自检天线，分别与所述检测装置、所述自检信号处理电路连接，用于接收所述检测装置发送的自检频移键控信号，并将接收到的所述自检频移键控信号发送至所述自检信号处理电路；所述自检天线包括自检微带线圈、自检频点带宽调谐电路以及自检天线端口匹配电路；

所述自检信号处理电路，与所述频移键控解调器连接，用于对所述自检频移键控信号进行放大滤波处理，得到处理后的自检频移键控信号，并将处理后的所述自检频移键控信号发送至所述频移键控解调器；所述自检信号处理电路包括自检低通滤波器和自检前置放大器；其中，所述自检低通滤波器依次连接所述自检前置放大器、所述自检天线；所述自检低通滤波器还与所述频移键控解调器连接；

所述频移键控解调器，与所述数字信号处理电路连接，用于对所述处理后的自检频移键控信号进行处理，生成自检应答器报文信息，并将所述自检应答器报文信息发送至所述数字信号处理电路；

所述数字信号处理电路，与所述自检微控制器连接，用于对所述自检应答器报文信息进行数字化处理，生成处理后的自检应答器报文信息，并将所述处理后的自检应答器报文信息发送至所述自检微控制器；

所述自检微控制器，用于对所述处理后的自检应答器报文信息进行校验，得到校验结果，并根据所述校验结果判断所述检测装置是否正常工作；

所述BTM设备检测系统还包括：可伸缩手柄；所述可伸缩手柄与所述检测装置连接，用于将所述检测装置推送到指定的检测区域。

2.根据权利要求1所述的BTM设备检测系统，其特征在于，所述检测装置还包括：信号处理电路；所述信号处理电路，包括低通滤波器、前置放大器、射频变压器和功率放大器，用于对所述频移键控信号进行滤波放大处理，得到处理后的频移键控信号；其中，所述低通滤波器依次连接所述前置放大器、所述射频变压器、所述功率放大器；所述低通滤波器还与所述频移键控调制器连接；所述功率放大器还与所述天线连接。

3.根据权利要求2所述的BTM设备检测系统，其特征在于，所述检测装置还包括：电源变换电路，用于将+3.7VDC电源变换为+5VDC电源、+3.3VDC电源、+9VDC电源；其中，所述+3.3VDC电源，与所述微控控制器连接，用于为所述微控制器提供电源；所述+5VDC电源，与所述信号处理电路连接，用于为所述信号处理电路提供电源；所述+9VDC电源，与所述频移键控调制器，用于为所述频移键控调制器提供电源。

4.根据权利要求1所述的BTM设备检测系统，其特征在于，所述检测装置还包括：调测口；所述调测口，与所述微控制器连接，用于将所述应答器报文信息通过所述调测口写入到所述微控制器中。

5.根据权利要求1所述的BTM设备检测系统，其特征在于，所述检测装置还包括：指示灯和按键开关组；

所述指示灯，与所述微控制器连接，用于显示所述检测装置的工作状态；

所述按键开关组，与所述微控制器连接，用于通过选择一组按键开关，确定所述按键开关对应的所述应答器报文信息，并将所述按键开关对应的所述应答器报文信息发送至所述微控制器中。

6.根据权利要求2所述的BTM设备检测系统，其特征在于，所述天线，与所述信号处理电路连接，用于将所述处理后的频移键控信号发送至所述BTM设备；所述天线包括微带线圈，频点带宽调谐电路及天线端口匹配电路。

7.一种BTM设备检测方法，其特征在于，所述方法应用于根据权利要求1-6任意一项的一种BTM设备检测系统，所述方法包括：

选择检测应答器报文信息；

根据所述检测应答器报文信息，调制生成检测频移键控信号；

将所述检测频移键控信号通过所述天线发送至BTM设备；

将所述BTM设备得到的所述检测频移键控信号进行解调，生成反馈信息；

判断所述检测应答器报文信息和所述反馈信息是否相同，得到第一判断结果；

当所述第一判断结果表示所述检测应答器报文信息和所述反馈信息相同时，则判断所述BTM设备正常工作；

当所述第一判断结果表示所述检测应答器报文信息和所述反馈信息不相同时，则判断所述BTM设备不能正常工作；

在所述选择检测应答器报文信息之前，还包括检测所述检测装置是否正常工作的步骤；其中，检测所述检测装置是否正常工作，具体包括：

选择自检应答器报文信息；

根据所述自检应答器报文信息，调制生成自检频移键控信号；

将所述自检频移键控信号通过所述天线发送至所述自检装置；

对所述自检装置得到的所述自检频移键控信号进行解调，生成第一自检应答器报文信息；

判断所述自检应答器报文信息和所述第一自检应答器报文信息是否相同，得到第二判断结果；

当所述第二判断结果表示所述自检应答器报文信息和所述第一自检应答器报文信息相同时，则判断所述检测装置正常工作；

当所述第二判断结果表示所述自检应答器报文信息和所述第一自检应答器报文信息不相同时，则判断所述检测装置不能正常工作。

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