CN113891334A - 一种高速磁悬浮车地通信系统的定向基站调试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高速磁悬浮车地通信系统的定向基站调试方法,包括以下步骤:S1、基站发射场强测试信号,将场强测量装置置于远点处;S2、对基站的运行状况进行评估,若基站运行状况正常,则对被调试基站的天线俯仰角和方位角进行调整,否则调试结束,将基站情况和调试结果进行上报;S3、将移动平台从远点移至近点,观察手持装置显示的场强数值大小;S4、将平台从远点向期望近点方向移动,观察移动过程中数值变化情况,若出现某点处场强数值低于阈值,则将该点作为实际近点,保证从远点至实际近点的场强数值符合要求,调试结束,将基站情况和调试结果进行上报。本发明简化了调试流程,能够大大减少调试难度,提高调试效率。
Description
技术领域
本发明属于高速磁悬浮车地通信系统调试及维护领域,特别涉及一种高速磁悬浮车地通信系统的定向基站调试方法。
背景技术
当前我国的高速磁悬浮车地通信系统采用了毫米波通信系统,磁浮列车在运行过程中的列车位置信息、运行控制信息、列车诊断信息等都是通过该系统传输至地面,以此实现车地通信。毫米波频段信号的无线电波波长远小于周围建筑物的尺寸,电波主要以直射、反射、散射的方式传播。车载移动台接收天线接收到的是从各个方向入射的信号,合成的多径波会出现信号慢衰落和快衰落的现象,信号强度在很短的距离内会出现快速的波动。除此之外,路径损耗对于毫米波通信状况也会带来不利的影响。所以,毫米波通信基站在磁浮轨道沿线安装调试过程中,需要对空间场强强度进行测量,以满足对轨道线路的全线覆盖。
目前,车地通信系统基站安装调试主要采用频谱仪进行基站场强强度测量和调试。一名调试人员在轨道边的地面基站处,通过调整天线安装角度、天线姿态等参数,改变地面基站对轨道的场强覆盖。同时在轨道上,另一名调试人员在沿轨道移动的平台上操作频谱仪,实时测量、观察地面基站发射的测试信号强度,通过手机或对讲机等无线通讯设备与在地面基站的调试人员进行联系,告知其当前场强变化情况,以便于地面人员对基站参数进行调整。但是该场强测量方法和设备不利于工作人员的调试。主要缺点有:
1、毫米波频谱仪往往昂贵、笨重,供电要求高,对移动平台要求高。
2、地面基站调试人员不能实时获得频谱仪测量结果,需要移动平台调试人员传达,使得场强测量的实时性不够好,容易出现反复调试的情况,不利于工作人员准确地调试。尤其对天线波束较窄的毫米波基站调试,这种传统调试方式效率更低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种借助手持显示装置即可实时观察基站天线参数变化对于移动平台处场强的影响,简化了调试流程,能够大大减少调试难度,提高调试效率的高速磁悬浮车地通信系统的定向基站调试方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:一种高速磁悬浮车地通信系统的定向基站调试方法,利用场强测量装置对轨道上的场强进行测量,并通过无线通信方式传输到调试人员的手持显示装置;具体包括以下步骤:
S1、开启基站,基站发射场强测试信号,以基站有效覆盖范围的最远点作为远点,以基站盲区的边界点作为近点,将安装有场强测量装置的移动平台置于远点处,并开启手持显示装置和场强测量装置的数据通信;
S2、观察远点处手持显示装置上是否有正常场强数值显示,若有数值,则对被调试基站的天线俯仰角进行调整,使场强数值达到最大,并固定天线俯仰角;再对被调试基站的天线方位角进行调整,使场强数值达到最大,并固定天线方位角;
若无数值,则对基站的运行状况进行评估,评估方法是:将移动平台置于远点和近点中心处,观察是否有正常场强数值,若无正常数值,则判断基站出现故障,结束调试,将基站情况和调试结果进行上报;若有正常数值,则将平台移回远点,观察是否有正常数值显示,若无正常数值,则判断基站不满足要求,结束调试,将基站情况和调试结果进行上报;若在远点处有正常数值,则判断基站运行状况正常,重复对被调试基站的天线俯仰角和方位角进行调整;
S3、将移动平台从远点移至近点,观察手持装置显示的场强数值大小,若近点场强数值高于预设阈值,则调试结束,将基站情况和调试结果进行上报;否则调节基站天线方位角,观察场强数值,直至近点场强数值高于阈值,然后将移动平台移至远点,观察场强数值,若此时远点场强数值高于阈值,则调试结束,将基站情况和调试结果进行上报;若此时远点场强数值低于阈值,则回调方位角,使远点数值高于阈值;
S4、将平台从远点向期望近点方向移动,观察移动过程中数值变化情况,若出现某点处场强数值低于阈值,则将该点作为实际近点,保证从远点至实际近点的场强数值符合要求,调试结束,将基站情况和调试结果进行上报。
进一步地,所述场强测量装置的工作流程为:
(1)接收被测试基站发出的频率为f1的毫米波测试信号,并对接收到的毫米波测试信号进行调理,保留中频信号;
(2)对中频信号进行检波,将检波输出的电压幅值大小作为场强大小的判断依据;
(3)对检波输出信号的电压幅值进行采样,获得数字信号;
(4)对数字信号进行存储,并同时将数字信号对应的数值作为场强强度进行显示;
(5)对数字信号进行调制和放大,然后以频率f2发射给手持显示装置。
进一步地,所述步骤(1)中,调理的具体方法为:对毫米波测试信号进行低噪放处理和二次变频。
进一步地,所述手持显示装置的工作流程为:
(6)接收场强测量装置发出的频率为f2的已调信号,并对接收到的已调信号进行调理,保留中频信号;
(7)对步骤(6)得到的中频信号进行解调,得到数字信号;
(8)对数字信号进行存储,并同时将数字信号对应的数值作为场强强度进行显示。
本发明的有益效果是:本发明采用手持显示装置与场强测量装置通信的方法,将移动平台场强信息发送到手持显示装置中,帮助调试人员方便地获取移动平台场强变化情况。相比于目前的基站调试装置及方法,本发明避免了调试人员之间借助通讯工具反复沟通调试的情况,基站处调试人员借助手持显示装置即可实时观察基站天线参数变化对于移动平台处场强的影响,简化了调试流程,有助于工作人员实现准确地调试,能够大大减少调试难度,提高调试效率。
附图说明
图1为本发明的基站调试方法的流程图;
图2为本发明的场强测量装置的工作流程图;
图3为手持显示装置的工作流程图;
图4为本实施例调试近点远点选取示意图;
图5为本实施例基站调试示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明的技术方案。
如图1所示,本发明的一种高速磁悬浮车地通信系统的定向基站调试方法,利用场强测量装置对轨道上的场强进行测量,场强测量装置会对场强信息进行显示和存储;并通过无线通信方式传输到调试人员的手持显示装置,手持显示装置会将接收到的场强信息进行显示和存储;具体包括以下步骤:
S1、开启基站,基站发射场强测试信号,以要求基站有效覆盖范围的最远点作为远点,以期望基站盲区的边界点作为近点,将安装有场强测量装置的移动平台置于远点处,并开启手持显示装置和场强测量装置的数据通信;
S2、观察远点处手持显示装置上是否有正常场强数值显示,若有数值,则对被调试基站的天线俯仰角进行调整,使场强数值达到最大,并固定天线俯仰角;再对被调试基站的天线方位角进行调整,使场强数值达到最大,并固定天线方位角;
若无数值,则对基站的运行状况进行评估,评估方法是:将移动平台置于远点和近点中心处,观察是否有正常场强数值,若无正常数值,则判断基站出现故障,结束调试,将基站情况和调试结果进行上报;若有正常数值,则将平台移回远点,观察是否有正常数值显示,若无正常数值,则判断基站不满足要求,结束调试,将基站情况和调试结果进行上报;若在远点处有正常数值,则判断基站运行状况正常,重复对被调试基站的天线俯仰角和方位角进行调整;
S3、将移动平台从远点移至近点,观察手持装置显示的场强数值大小,若近点场强数值高于预设阈值,则调试结束,将基站情况和调试结果进行上报;否则调节基站天线方位角,观察场强数值,直至近点场强数值高于阈值,然后将移动平台移至远点,观察场强数值,若此时远点场强数值高于阈值,则调试结束,将基站情况和调试结果进行上报;若此时远点场强数值低于阈值,则回调方位角,使远点数值高于阈值;
S4、将平台从远点向期望近点方向移动,观察移动过程中数值变化情况,若出现某点处场强数值低于阈值,则将该点作为实际近点,保证从远点至实际近点的场强数值符合要求,调试结束,将基站情况和调试结果进行上报。
如图2所示,所述场强测量装置的工作流程为:
(1)接收被测试基站发出的频率为f1的毫米波测试信号,并对接收到的毫米波测试信号进行调理,对毫米波测试信号进行低噪放处理和二次变频,保留中频信号;低噪放提升系统灵敏度,并对接收的信号进行适当放大;二次变频抑制镜像频率,防止其对接收的信号产生镜像干扰。
(2)对中频信号进行检波,将检波输出的电压幅值大小作为场强大小的判断依据;
(3)对检波输出信号的电压幅值进行采样,获得数字信号;采用ADC对其电压幅值进行采样、保持、量化、编码获得数字信号,便于后续对其进行处理。
(4)对数字信号进行存储,将数字信号输入MCU,MCU进行存储,并同时将数字信号对应的数值作为场强强度进行显示;
(5)对数字信号进行调制和放大,然后以频率f2发射给手持显示装置。
如图3所示,所述手持显示装置的工作流程为:
(6)接收场强测量装置发出的频率为f2的已调信号,并对接收到的已调信号进行调理,保留中频信号;
(7)对步骤(6)得到的中频信号进行解调,得到数字信号;
(8)对数字信号进行存储,数字信号输入MCU,MCU对其进行存储,并同时将数字信号对应的数值作为场强强度进行显示。
本实施例选择四个测试点进行说明,如图4所示,选取要求基站有效覆盖范围的最远点为A点,期望基站盲区边界点为C点,选取A、C两点中点为B点。基站调试时,以可移动小车代替列车作为移动平台进行调试,同时在可移动小车上安装场强测量装置。如图5所示,调试人员将可移动小车放置于点A处,开启基站,发射场强测量信号,开启场强测量装置和手持显示装置的数据通信,地面基站天线开始发射频率为f1的毫米波测试信号,手持显示装置接收场强测量装置所发射的频率为f2的数据信号。调试人员首先对基站运行状况进行评估,若基站运行不正常则结束调试,将基站情况和调试结果进行上报;基站运行正常,则继续调试,改变地面基站天线的俯仰角,使场强数值达到最大值,固定地面基站天线的俯仰角,然后改变基站天线的方位角,使场强数值达到最大值,固定基站天线的方位角,将小车从A点移动至C点。
在小车移动至C点时,调试人员观察手持设备显示的场强数值,若场强数值大于阈值,完成调试,将基站情况和调试结果进行上报;若场强数值低于阈值,则调节基站天线方位角,使C点处场强数值高于阈值,再将小车移动至A点,观察场强数值,若此时数值高于阈值,完成调试,将基站情况和调试结果进行上报,若场强数值低于阈值,则将基站天线方位角回调,使A点场强数值高于阈值,然后将小车从A点向C点方向移动,在移动过程中观察场强数值变化,在数值低于阈值时,使小车停止,设停止点为B点,以B点作为实际近点,此时在实际近点和远点之间满足场强数值要求,完成调试,将基站情况和调试结果进行上报。
本领域的普通技术人员将会意识到,这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理,应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合,这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.一种高速磁悬浮车地通信系统的定向基站调试方法,其特征在于,利用场强测量装置对轨道上的场强进行测量,并通过无线通信方式传输到调试人员的手持显示装置;具体包括以下步骤:
S1、开启基站,基站发射场强测试信号,以基站有效覆盖范围的最远点作为远点,以基站盲区的边界点作为近点,将安装有场强测量装置的移动平台置于远点处,并开启手持显示装置和场强测量装置的数据通信;
S2、观察远点处手持显示装置上是否有正常场强数值显示,若有数值,则对被调试基站的天线俯仰角进行调整,使场强数值达到最大,并固定天线俯仰角;再对被调试基站的天线方位角进行调整,使场强数值达到最大,并固定天线方位角;
若无数值,则对基站的运行状况进行评估,评估方法是:将移动平台置于远点和近点中心处,观察是否有正常场强数值,若无正常数值,则判断基站出现故障,结束调试,将基站情况和调试结果进行上报;若有正常数值,则将平台移回远点,观察是否有正常数值显示,若无正常数值,则判断基站不满足要求,结束调试,将基站情况和调试结果进行上报;若在远点处有正常数值,则判断基站运行状况正常,重复对被调试基站的天线俯仰角和方位角进行调整;
S3、将移动平台从远点移至近点,观察手持装置显示的场强数值大小,若近点场强数值高于预设阈值,则调试结束,将基站情况和调试结果进行上报;否则调节基站天线方位角,观察场强数值,直至近点场强数值高于阈值,然后将移动平台移至远点,观察场强数值,若此时远点场强数值高于阈值,则调试结束,将基站情况和调试结果进行上报;若此时远点场强数值低于阈值,则回调方位角,使远点数值高于阈值;
S4、将平台从远点向期望近点方向移动,观察移动过程中数值变化情况,若出现某点处场强数值低于阈值,则将该点作为实际近点,保证从远点至实际近点的场强数值符合要求,调试结束,将基站情况和调试结果进行上报。
2.根据权利要求1所述的一种高速磁悬浮车地通信系统的定向基站调试方法,其特征在于,所述场强测量装置的工作流程为:
(1)接收被测试基站发出的频率为f1的毫米波测试信号,并对接收到的毫米波测试信号进行调理,保留中频信号;
(2)对中频信号进行检波,将检波输出的电压幅值大小作为场强大小的判断依据;
(3)对检波输出信号的电压幅值进行采样,获得数字信号;
(4)对数字信号进行存储,并同时将数字信号对应的数值作为场强强度进行显示;
(5)对数字信号进行调制和放大,然后以频率f2发射给手持显示装置。
3.根据权利要求2所述的一种高速磁悬浮车地通信系统的定向基站调试方法,其特征在于,所述步骤(1)中,调理的具体方法为:对毫米波测试信号进行低噪放处理和二次变频。
4.根据权利要求2所述的一种高速磁悬浮车地通信系统的定向基站调试方法,其特征在于,所述手持显示装置的工作流程为:
(6)接收场强测量装置发出的频率为f2的已调信号,并对接收到的已调信号进行调理,保留中频信号;
(7)对步骤(6)得到的中频信号进行解调,得到数字信号;
(8)对数字信号进行存储,并同时将数字信号对应的数值作为场强强度进行显示。
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