CN115296782A - 用于tacs系统的fdd频分双工定位模拟装置与方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于TACS系统的FDD频分双工定位模拟装置与方法,该装置连接车载控制器,所述的装置包括FDD信号发生装置和FDD信号转换单元,所述的FDD信号转换单元包括依次连接的信号耦合板和信号放大板,所述的FDD信号发生装置包括控制单元以及分别与控制单元连接的任意波形发生器和流盘采集器:所述的信号耦合板与车载控制器连接,所述的任意波形发生器与信号放大板连接,所述的流盘采集器接在信号耦合板和信号放大板之间的FDD下行信号线上。与现有技术相比,本发明可完全满足TACS车载的信标天线定位接口,最终可实现TACS车载系统在室内的模拟跑车运行与功能验证。
Description
技术领域
本发明涉及列车信号控制系统,尤其是涉及一种用于TACS系统的FDD频分双工定位模拟装置与方法。
背景技术
随着下一代城轨信号列控系统正在逐步推向地铁市场,基于车车通信的轨交TACS信号系统已经应用于业内首条基于车车通信制式的深圳20号线,在未来的两年将会应用到上海3/4号线信号系统升级改造项目中,将来也会有更多的地铁线路采用下一代列控TACS系统。
基于车车通信制式的TACS系统的CC车载设备,承担着列车的测速与定位的重要功能。其中,TACS信号系统的定位采用新型欧式信标天线,相比于既有的地铁CBTC信号系统在信标天线定位基本原理和技术上有很大的不同。TACS信标天线定位信号基于FDMA频分多址技术,采用FDD频分双工的方式进行通信,FDD频分全双工通信包括上行、下行通信信号,其中上行信号为信标天线发给车载CC,下行信号为车载CC发给信标天线,上下行通信信号分别包含了若干路子信号。上行定位信号包含:信标中心点信号A/B、连接状态反馈;下行定位信号包含:定位信标连接状态、天线模式切换指令。TACS车载设备与信标天线之间的FDD全双工频分信号,采用两个独立的信道分别进行向下传送和向上传送信息,为了防止邻近的发射机和接收机之间产生相互干扰,在两个信道之间存在一个保护频。为了验证TACS车载设备的跑车系统功能,需要实现一种切实可行的FDD频分双工定位模拟技术,从而模拟TACS车载信标接口的定位信号,使得TACS车载设备能够按照和实际TACS正线列车运行一样的接口信号逻辑正常运行,但是现有模拟技术存在以下的技术难题:
1、高频FDMA射频基础信号的模拟。TACS定位信标天线的FDMA接口信号为高频射频信号,射频频率范围为0-25MHZ,总共分布了5-6路信号,由于多路频率信号的同时传输,在对方应答机制上可能会发生互调失真。
2、FDD承载信号的数字开关量保真性传输。目前基于FDMA技术的FDD全双工信号传输仅适用于模拟量信号的传输,无法正确、保真地表达数字开关量。在TACS系统信标天线接口信号中的两路中心点触发信号TOPLOC A/B,既属于重要的车载定位信号,也属于高频离散型数字开关量,需要FDD承载、传输和表达重要的数字开关量。
3、需要实现FDMA信号在FDD全双工工作模式下的各路信号灵活性增益或衰减。FDD频分全双工发送装置通常无法实现信号的增益或衰减,难以灵活性对增益或衰减系数做动态调整,无法满足TACS系统中实际所需要定义的信标天线线缆长度阻抗值的配置。
4、多通道FDD全双工模式同步性问题。FDD全双工模式涵盖了上行发送和下行接收,在互不干扰的情况下,承载的上行、下行信号之间有很多信息需要交互与同步,对承载信号交互过程中的同步性,要求很高。
5、多通道FDD发生和接收器装置成本昂贵。FDD全双工承载的每一路信号都对应这一段固定的频谱范围,每一路的信号相当于一路任意波形发生或接收装置,单路任意波形发生和接收装置的有一定的成本,多通道FDD意味着是多路具备发生和接收能力的任意波形发生器组合,成本昂贵。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于TACS系统的FDD频分双工定位模拟装置与方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
根据本发明的第一方面,提供了一种用于TACS系统的FDD频分双工定位模拟装置,该装置连接车载控制器,所述的装置包括FDD信号发生装置和FDD信号转换单元,所述的FDD信号转换单元包括依次连接的信号耦合板和信号放大板,所述的FDD信号发生装置包括控制单元以及分别与控制单元连接的任意波形发生器和流盘采集器:
所述的信号耦合板与车载控制器连接,所述的任意波形发生器与信号放大板连接,所述的流盘采集器接在信号耦合板和信号放大板之间的FDD下行信号线上。
作为优选的技术方案,所述的信号耦合板通过加入电感电容,以耦合的方式连接两边的信号走线,并加入对应阻值的电阻,在满足车载控制器的接口电气需求的同时,达到过滤电流与电压的目的。
作为优选的技术方案,所述的信号放大板将FDD信号发生装置发送的FDD信号由单端转为差分后再接入信号耦合板中。
作为优选的技术方案,所述的任意波形发生器根据从控制单元所接收的中心点信号发送请求以及连接状态反馈信息,将这些信息根据预设的函数转换调制成满足车载控制器所要求频段的仿真信号后发送给信号放大板。
作为优选的技术方案,所述的任意波形发生器设计有多输出通道,最多同时支持16路FDD全双工任意信号发生与模拟。
作为优选的技术方案,所述的流盘采集器通过采集固定频率的FDD下行信号,解析出车载控制器所发送的连接状态打点信号,以及解析出车载控制器发出的对信号发生装置作出的指令,并将这些信息传递给控制单元。
作为优选的技术方案,所述的流盘采集器设计有多个输入通道,最多可同时支持16路的信号接收。
作为优选的技术方案,所述的控制单元通过FPGA编程控制,保证全双工上下行信号的连接状态信息接收与反馈的同步性,同时向任意波形发生器与流盘采集器输出参考时钟,以保证上下行信号的时钟同步。
作为优选的技术方案,所述的控制单元预设有包含列车速度与位置的车辆运动模型,当车辆运动模型中的列车读取信标时,向任意波形发生器发送中心点信息触发信号,依次实现信标中心点信号的输出功能。
根据本发明的第二方面,提供了一种采用所述用于TACS系统的FDD频分双工定位模拟装置的方法,包括以下步骤:
步骤1,在确认所有连线正确连接后,将FDD信号发生装置上电,并依次启动控制单元内的FPGA控件,等待控件测试控制模块与各个模块的驱动状态后,完成发生装置的初始化;
步骤2,FDD信号发生装置初始化完成后,将车载控制器上电,在车载控制器上电并做初始化的过程中,车载控制器会通过FDD下行信号发送天线激活指令;FDD信号发生装置在收到激活指令后,及时切换激活状态,并将这一状态通过FDD上行信号发送给车载控制器,车载控制器收到正确的反馈状态后,与FDD信号发生装置握手成功;
步骤3,FDD信号发生装置通过流盘采集器在接收代表连接状态的打点信号后,发送给控制单元,控制单元内将通过软件处理打点信号在接收过程中产生的延迟,再通过上行信号反馈发送给车载控制器,在车载控制器接收到同步的打点信号反馈后,完成初始化,与FDD信号发生装置成功建立连接;若因异常原因导致FDD上行反馈信号出错或导致信号中断,FDD信号发生装置会中断初始化并报警;
步骤4,完成初始化后,车载控制器正常通过读取信标来定位;在FDD信号发生装置中,预设仿真机车的模型,在仿真机车运行时,通过当前速度与距离预估下个信标的到达时间,当仿真机车通过信标中心点时,控制单元会向任意波形发生器发送触发信号,任意波形发生器在收到触发信号后,通过FDD上行信号向车载控制器发送中心点信号A与中心点信号B,两个中心点信号分布在两个不同频段且无时间间隔;同时,在中心点信号发送前后,会模拟发送信标天线在读取信标时的远程供电和报文状态信息,以此辅助车载控制器正确的读取信标;
步骤5,在车载控制器正常读取到信标后,完成定位状态的取得。
根据本发明的第三方面,提供了一种电子设备,包括存储器和处理器,所述存储器上存储有计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现所述的方法。
根据本发明的第四方面,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述程序被处理器执行时实现所述的方法。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
1)TACS车载接口信号的实现与模拟,最大的难点在于新型信标天线的定位信号模拟。相比于一代欧式信标,TACS车载CC使用的新型欧式信标在信标中心点发生的信标中心点触发信号,和一代存在巨大差异。一代欧式信标的信标中心点触发信号为明文高低电平,采用高速数字IO相关板卡即可实现。而TACS系统新型欧式信标的两路信标中心点信号隐藏在频分多址的FDMA混频信号中,采用FDD全双工模式进行信号承载与传输。经过研究与实践,本发明所述的FDD频分双工定位方法与装置,可完全满足TACS车载的信标天线定位接口,最终可实现TACS车载系统在室内的模拟跑车运行与功能验证。
2)本发明装置所能模拟的FDD多路承载信号,信号频谱范围广,幅值范围可灵活动态调整。本装置采用了国产的任意波形发生器板卡作为基本信号发生装置,通过FPGA编程设计方法,最大可支持0-100MHZ频谱范围;通过集成化的信号放大板装置,幅值可支持15V-48V范围。支持的频率和幅值范围囊括了TACS系统基本定位信号的全体参数需求范围。
3)本发明具备FDD全双工上下行信号的同步交互的会话机制。本装置总体采用仿真仪器软件去控制仿真硬件的方式,仿真硬件向TACS车载的信标天线接口通过FDD全双工输出定位信号,以测试TACS车载对运行状态信号的适应性,采用模块化仪器平台和FPGA开发的方法来实现,具备FDD全双工上下行信号的同步交互会话机制,即FDD上行信号与下行型号统一受到FPGA编程控制,保持上下行信号的时钟同步性,并可实现上下行信号之间的相互通信与会话,满足TACS车载信标天线接口的各类需求和功能模拟。
4)本发明采用国产任意波形发生器PXI板卡组合集成的方式,一块集成化PXI任意波形发生器板卡,最多同时支持16路FDD全双工任意信号发生与模拟,在成本和体积上有很大的优势。该装置采用的集成化任意波形发生器,最多可同时支持16路任意信号的模拟和接收,并经由PXI总线受统一的时钟源和CPU控制,最多可动态实时支持16路任意信号的模拟、调制和叠加,最终实现FDMA信号的FDD全双工通信。
附图说明
图1为本发明FDD频分双工定位装置结构图;
图2为本发明FDD频分双工定位方法的流程图。
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,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例,都应属于本发明保护的范围。
如图2所示,该图展现了本发明用于TACS信号系统中的FDD频分双工定位模拟的方法。该方法包含以下步骤:
步骤S101,在确认所有连线正确连接后,将FDD信号发生装置上电。并依次启动控制单元内的FPGA控件。等待控件测试控制模块与各个模块的驱动状态后,完成发生装置的初始化。
步骤S102,FDD发生装置初始化完成后,将车载控制器上电,在车载控制器上电并做初始化的过程中,车载控制器会通过FDD下行信号发送天线激活指令。信号发生器在收到激活指令后,及时切换激活状态,并将这一状态通过FDD上行信号发送给车载控制器。车载控制器收到正确的反馈状态后,与信号发生器握手成功。紧接着,就会发出代表天线连接状态的50ms间隔的打点信号,类似于心跳信号。
步骤S103,FDD信号发生装置通过流盘采集器在接收代表连接状态的打点信号后,发送给控制模块。控制模块内将通过软件处理打点信号在接受过程中产生的延迟,再实时、同步的通过上行信号反馈发送给车载控制器。在车载控制器接收到同步的打点信号反馈后,完成初始化,与FDD信号发生装置成功建立连接。若因异常原因导致FDD上行反馈信号出错或导致信号中断,FDD信号发生装置会中断初始化并报警。
步骤S104,完成初始化后,车载控制器可以正常通过读取信标来定位。在信号发生器中,预设仿真机车的模型,在仿真机车运行时,会通过当前速度与距离预估下个信标的到达时间,当仿真机车通过信标中心点时,控制单元会向任意波形发生器发送触发信号,任意波形发生器在收到触发信号后,通过FDD上行信号向车载控制器发送中心点信号A与中心点信号B,两个中心点信号分布在两个不同频段且无时间间隔。同时,在中心点信号发送前后,会模拟发送信标天线在读取信标时的远程供电、报文等状态信息,以此辅助车载控制器正确的读取信标。
步骤S105,在车载控制器正常读取到信标后,完成定位状态的取得。这一定位状态,随着后续模拟信标的发送,应能稳定地保持。
以上是关于方法实施例的介绍,以下通过装置实施例,对本发明所述方案进行进一步说明。
如图1所示,用于TACS系统的FDD频分双工定位模拟装置,该装置连接车载控制器,所述的装置包括FDD信号发生装置和FDD信号转换单元,所述的FDD信号转换单元包括依次连接的信号耦合板a和信号放大板b,所述的FDD信号发生装置包括控制单元e以及分别与控制单元e连接的任意波形发生器c和流盘采集器d:
所述的信号耦合板a与车载控制器连接,所述的任意波形发生器c与信号放大板b连接,所述的流盘采集器d接在信号耦合板a和信号放大板b之间的FDD下行信号线上。
其中各模块具体如下:
1、信号耦合板a:
该装置为连接车载控制器与FDD信号发生装置的中间设备。由于车载控制器的FDD信号接口存在额定的电压与电流要求。通过加入电感电容,以耦合的方式连接两边的信号走线,并加入对应阻值的电阻,能够支持15-48v的幅值输入,在满足车载控制器的接口电气需求的同时,达到过滤电流与电压的目的,保证了FDD信号的正常发送,也提高了信号质量。
2、信号放大板b:
该装置为连接FDD信号发生装置与信号耦合板的中间设备。FDD信号发生装置输出的信号为单端信号。为满足车载控制器的接口要求,通过该装置将发送的FDD信号由单端转为差分再接入信号耦合板中。此外,该装置兼具信号放大器的功能,补足信号发生器发送信号强度不足的限制,也降低了FDD信号被干扰的风险。
3、任意波形发生器c:
任意波形发生器为FDD信号发生器发送上行信号的核心模块。任意波形发生器搭载有国产的高更新率的中频发送模块,最大可支持0-100MHZ频谱范围,能够完全满足车载控制器的信号需求。根据从控制单元e所接收的中心点信号发送请求,以及连接状态反馈信息,将这些信息根据预设的函数转换调制成满足车载控制器CCP所要求频段的仿真信号发送。同时,该装置设计有多输出通道,最多同时支持16路FDD全双工任意信号发生与模拟,能够同时满足两台冗余车载控制器的信号发送要求。
4、流盘采集器d:
流盘采集器为FDD信号发生器接收下行信号的核心模块。配合磁盘阵列和PCI高速总线。该装置可以长时间稳定的高速采集车载控制器发送的下行信号。通过采集固定频率的FDD下行信号,能够解析出车载控制器CCP所发送的连接状态打点信号,和车载控制器发出的对信号发生装置作出的指令,将这些信息传递给控制单元e。与任意波形发生器一样,该装置设计有多个输入通道,最多可同时支持16路的信号接收。
5、控制单元e:
控制单元e为FDD信号发生器的为核心控制模块。该嵌入式控制器搭载高速处理器和32GB内存,在一个处理器上整合2个计算引擎,4个执行序,使得在多任务环境中大量任务可以独立并且同步执行。控制单元e通过FPGA编程控制,能够保证全双工上下行信号的连接状态信息接收与反馈的同步性,同时向任意波形发生器c与流盘采集器d输出参考时钟,以保证上下行信号的时钟同步。在控制单元e中,预设有包含列车速度与位置的车辆运动模型,当模型中的列车读取信标时,向任意波形发生器发送中心点信息触发信号,依次实现信标中心点信号的输出功能。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,所述描述的模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
本发明电子设备包括中央处理单元(CPU),其可以根据存储在只读存储器(ROM)中的计算机程序指令或者从存储单元加载到随机访问存储器(RAM)中的计算机程序指令,来执行各种适当的动作和处理。在RAM中,还可以存储设备操作所需的各种程序和数据。CPU、ROM以及RAM通过总线彼此相连。输入/输出(I/O)接口也连接至总线。
设备中的多个部件连接至I/O接口,包括:输入单元,例如键盘、鼠标等;输出单元,例如各种类型的显示器、扬声器等;存储单元,例如磁盘、光盘等;以及通信单元,例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元允许设备通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理单元执行上文所描述的各个方法和处理,例如方法S101~S105。例如,在一些实施例中,方法S101~S105可被实现为计算机软件程序,其被有形地包含于机器可读介质,例如存储单元。在一些实施例中,计算机程序的部分或者全部可以经由ROM和/或通信单元而被载入和/或安装到设备上。当计算机程序加载到RAM并由CPU执行时,可以执行上文描述的方法S101~S105的一个或多个步骤。备选地,在其他实施例中,CPU可以通过其他任何适当的方式(例如,借助于固件)而被配置为执行方法S101~S105。
本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如,非限制性地,可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括:现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)等等。
用于实施本发明的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器,使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行,作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中,机器可读介质可以是有形的介质,其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备,或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (12)
1.一种用于TACS系统的FDD频分双工定位模拟装置,其特征在于,该装置连接车载控制器,所述的装置包括FDD信号发生装置和FDD信号转换单元,所述的FDD信号转换单元包括依次连接的信号耦合板(a)和信号放大板(b),所述的FDD信号发生装置包括控制单元(e)以及分别与控制单元(e)连接的任意波形发生器(c)和流盘采集器(d):
所述的信号耦合板(a)与车载控制器连接,所述的任意波形发生器(c)与信号放大板(b)连接,所述的流盘采集器(d)接在信号耦合板(a)和信号放大板(b)之间的FDD下行信号线上。
2.根据权利要求1所述的一种用于TACS系统的FDD频分双工定位模拟装置,其特征在于,所述的信号耦合板(a)通过加入电感电容,以耦合的方式连接两边的信号走线,并加入相应阻值的电阻,在满足车载控制器的接口电气需求的同时,达到过滤电流与电压的目的。
3.根据权利要求1所述的一种用于TACS系统的FDD频分双工定位模拟装置,其特征在于,所述的信号放大板(b)将FDD信号发生装置发送的FDD信号由单端转为差分后再接入信号耦合板(a)中。
4.根据权利要求1所述的一种用于TACS系统的FDD频分双工定位模拟装置,其特征在于,所述的任意波形发生器(c)根据从控制单元(e)所接收的中心点信号发送请求以及连接状态反馈信息,将这些信息根据预设的函数转换调制成满足车载控制器所要求频段的仿真信号后发送给信号放大板(b)。
5.根据权利要求1所述的一种用于TACS系统的FDD频分双工定位模拟装置,其特征在于,所述的任意波形发生器(c)设计有多输出通道,最多同时支持16路FDD全双工任意信号的发生与模拟。
6.根据权利要求1所述的一种用于TACS系统的FDD频分双工定位模拟装置,其特征在于,所述的流盘采集器(d)通过采集固定频率的FDD下行信号,解析出车载控制器所发送的连接状态打点信号,以及解析出车载控制器发出的对信号发生装置作出的指令,并将这些信息传递给控制单元(e)。
7.根据权利要求1所述的一种用于TACS系统的FDD频分双工定位模拟装置,其特征在于,所述的流盘采集器(d)设计有多个输入通道,最多可同时支持16路的信号接收。
8.根据权利要求1所述的一种用于TACS系统的FDD频分双工定位模拟装置,其特征在于,所述的控制单元(e)通过FPGA编程控制,保证全双工上下行信号的连接状态信息接收与反馈的同步性,同时向任意波形发生器(c)与流盘采集器(d)输出参考时钟,以保证上下行信号的时钟同步。
9.根据权利要求1所述的一种用于TACS系统的FDD频分双工定位模拟装置,其特征在于,所述的控制单元(e)预设有包含列车速度与位置的车辆运动模型,当车辆运动模型中的列车读取信标时,向任意波形发生器(c)发送中心点信息触发信号,依次实现信标中心点信号的输出功能。
10.一种采用权利要求1所述用于TACS系统的FDD频分双工定位模拟装置的方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,在确认所有连线正确连接后,将FDD信号发生装置上电,并依次启动控制单元(e)内的FPGA控件,等待控件测试控制模块与各个模块的驱动状态后,完成发生装置的初始化;
步骤2,FDD信号发生装置初始化完成后,将车载控制器上电,在车载控制器上电并做初始化的过程中,车载控制器会通过FDD下行信号发送天线激活指令;FDD信号发生装置在收到激活指令后,及时切换激活状态,并将这一状态通过FDD上行信号发送给车载控制器,车载控制器收到正确的反馈状态后,与FDD信号发生装置握手成功;
步骤3,FDD信号发生装置通过流盘采集器在接收代表连接状态的打点信号后,发送给控制单元(e),控制单元(e)内将通过软件处理打点信号在接收过程中产生的延迟,再通过上行信号反馈发送给车载控制器,在车载控制器接收到同步的打点信号反馈后,完成初始化,与FDD信号发生装置成功建立连接;若因异常原因导致FDD上行反馈信号出错或导致信号中断,FDD信号发生装置会中断初始化并报警;
步骤4,完成初始化后,车载控制器正常通过读取信标来定位;在FDD信号发生装置中,预设仿真机车的模型,在仿真机车运行时,通过当前速度与距离预估下个信标的到达时间,当仿真机车通过信标中心点时,控制单元(e)会向任意波形发生器(c)发送触发信号,任意波形发生器(c)在收到触发信号后,通过FDD上行信号向车载控制器发送中心点信号A与中心点信号B,两个中心点信号分布在两个不同频段且无时间间隔;同时,在中心点信号发送前后,会模拟发送信标天线在读取信标时的远程供电和报文状态信息,以此辅助车载控制器正确的读取信标;
步骤5,在车载控制器正常读取到信标后,完成定位状态的取得。
11.一种电子设备,包括存储器和处理器,所述存储器上存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求10所述的方法。
12.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述程序被处理器执行时实现如权利要求10所述的方法。
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Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106585667A (zh) * | 2016-12-16 | 2017-04-26 | 杭州钱江称重技术有限公司 | 一种用于车载信标天线故障检测的系统与方法 |
US20170339516A1 (en) * | 2016-05-22 | 2017-11-23 | Qualcomm Incorporated | Systems and methods for supporting positioning beacons compatible with legacy wireless devices |
CN110803193A (zh) * | 2019-10-17 | 2020-02-18 | 高新兴创联科技有限公司 | 轨道交通工程车车辆段调车的安全控制方法 |
CN111016973A (zh) * | 2019-12-28 | 2020-04-17 | 卡斯柯信号有限公司 | 一种互联互通地铁信标定位处理系统 |
CN111273566A (zh) * | 2020-03-04 | 2020-06-12 | 卡斯柯信号有限公司 | 一种基于卫星定位的列控车载自动测试系统 |
CN113219855A (zh) * | 2021-04-20 | 2021-08-06 | 卡斯柯信号有限公司 | 一种用于tacs系统的仿真验证方法及装置 |
CN113536454A (zh) * | 2021-06-04 | 2021-10-22 | 卡斯柯信号有限公司 | 一种tacs系统性能仿真方法、装置、电子设备及介质 |
CN113562023A (zh) * | 2021-08-29 | 2021-10-29 | 陈建明 | 含列车定位和完整性判断的基于通信的列车运行控制方法 |
CN114089719A (zh) * | 2021-10-27 | 2022-02-25 | 卡斯柯信号有限公司 | 用于tacs系统的车辆信号接口仿真验证方法与装置 |
CN114194260A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-03-18 | 卡斯柯信号有限公司 | 一种tacs与tbtc融合的信号系统及其切换方法 |
WO2022089096A1 (zh) * | 2020-10-28 | 2022-05-05 | 卡斯柯信号有限公司 | 用于轨道交通列车运行控制的车地联锁方法及系统 |
-
2022
- 2022-06-14 CN CN202210671330.8A patent/CN115296782B/zh active Active
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20170339516A1 (en) * | 2016-05-22 | 2017-11-23 | Qualcomm Incorporated | Systems and methods for supporting positioning beacons compatible with legacy wireless devices |
CN106585667A (zh) * | 2016-12-16 | 2017-04-26 | 杭州钱江称重技术有限公司 | 一种用于车载信标天线故障检测的系统与方法 |
CN110803193A (zh) * | 2019-10-17 | 2020-02-18 | 高新兴创联科技有限公司 | 轨道交通工程车车辆段调车的安全控制方法 |
CN111016973A (zh) * | 2019-12-28 | 2020-04-17 | 卡斯柯信号有限公司 | 一种互联互通地铁信标定位处理系统 |
CN111273566A (zh) * | 2020-03-04 | 2020-06-12 | 卡斯柯信号有限公司 | 一种基于卫星定位的列控车载自动测试系统 |
WO2022089096A1 (zh) * | 2020-10-28 | 2022-05-05 | 卡斯柯信号有限公司 | 用于轨道交通列车运行控制的车地联锁方法及系统 |
CN113219855A (zh) * | 2021-04-20 | 2021-08-06 | 卡斯柯信号有限公司 | 一种用于tacs系统的仿真验证方法及装置 |
CN113536454A (zh) * | 2021-06-04 | 2021-10-22 | 卡斯柯信号有限公司 | 一种tacs系统性能仿真方法、装置、电子设备及介质 |
CN113562023A (zh) * | 2021-08-29 | 2021-10-29 | 陈建明 | 含列车定位和完整性判断的基于通信的列车运行控制方法 |
CN114089719A (zh) * | 2021-10-27 | 2022-02-25 | 卡斯柯信号有限公司 | 用于tacs系统的车辆信号接口仿真验证方法与装置 |
CN114194260A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-03-18 | 卡斯柯信号有限公司 | 一种tacs与tbtc融合的信号系统及其切换方法 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
J.S.BLOGH,LAJOS HANZO: ""UTRA Network Performance Using Adaptive Arrays and Adaptive Modulation"", 《IEEE》 * |
李文鑫: ""高速列车传导干扰检测平台的研究与应用"", 《 中国优秀硕士论文电子期刊网》 * |
高晶: ""基于零中频的塔康和测距机信号模拟设备硬件设计"", 《中国优秀硕士论文电子期刊网》 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115296782B (zh) | 2023-11-07 |
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