CN116388896A - 一种应答器信息接收单元btm测试装置、系统和方法 - Google Patents

Abstract

本公开实施例公开了一种应答器信息接收单元BTM测试装置、系统和方法，包括控制器和逻辑门电路；控制器设置为根据测试命令向逻辑门电路下发触发里程信息和基础时间位置信息；及，从逻辑门电路获取第一时间里程信息和第二时间里程信息，并上报第一时间里程信息和第二时间里程信息；逻辑门电路设置为根据触发里程信息向仿真应答器发送触发信号，并向被测试的BTM发送基础时间位置信息；及，接收BTM上报的应答器的第一时间里程信息，且根据来自仿真应答器的反馈信号计算出应答器的第二时间里程信息。通过该实施例的方案，实现了一种测量精度高，测试结果准确的BTM测试装置、系统和方法。

Description

一种应答器信息接收单元BTM测试装置、系统和方法

技术领域

本公开涉及但不限于应答器信息接收单元BTM测试领域，尤其一种应答器信息接收单元BTM测试装置、系统和方法。

背景技术

BTM(应答器信息接收单元，Balise Transmission Module)是车载列控设备ATP(列车自动保护系统，Automatic Train Protection)的重要组成部分，是地面应答器与ATP之间传输安全相关信息的安全传输系统，在车载BTM天线经过地面应答器时，除了接收到应答器的报文并解码后将用户信息发送给ATP设备外，同时要基于ATP系统周期下发的时间位置信息，准确计算出接收地面应答器对应的时间位置信息，发送ATP设备，ATP设备根据BTM提供的应答器时间位置信息，对列车位置进行校正。

因此，BTM提供的地面应答器的时间位置精度，是衡量BTM设备性能的一个重要指标。在BTM设备的产品设计标准TB/T 3485或者SUBSET-036中，明确给出了BTM要满足的位置精度要求，如下所示：

发明内容

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

本公开一实施例提供了一种应答器信息接收单元BTM测试装置，其中，包括控制器和逻辑门电路；

所述控制器设置为根据测试命令向所述逻辑门电路下发触发里程信息和基础时间位置信息；及，从所述逻辑门电路获取第一时间里程信息和第二时间里程信息，并上报所述第一时间里程信息和所述第二时间里程信息；

所述逻辑门电路设置为根据所述触发里程信息向仿真应答器发送触发信号，并向被测试的BTM发送所述基础时间位置信息；及，接收所述BTM上报的应答器的所述第一时间里程信息，且根据来自所述仿真应答器的反馈信号计算出应答器的所述第二时间里程信息。

本公开一实施例还提供了一种应答器信息接收单元BTM测试系统，包括仿真应答器、被测试的BTM和如本公开任一实施例所述的BTM测试装置。

本公开一实施例还提供了一种应答器信息接收单元BTM测试方法，应用于本公开任一实施例所述的BTM测试装置，所述BTM测试方法包括：

所述控制器根据测试命令向逻辑门电路下发触发里程信息和基础时间位置信息；

所述逻辑门电路根据所述触发里程信息向仿真应答器发送触发信号，并向被测试的BTM周期性发送所述基础时间位置信息；

所述逻辑门电路接收所述BTM上报的应答器的第一时间里程信息；及接收所述仿真应答器的反馈信号，并根据所述反馈信号计算出应答器的第二时间里程信息；

所述控制器从所述逻辑门电路获取所述第一时间里程信息和所述第二时间里程信息并上报。

与相关技术相比，本公开实施例提供的一种BTM测试装置、系统和方法，能够实现嵌入式时间位置同步，最大限度的减少非BTM原因造成的误差，是一种测量精度高，测试结果准确的BTM测试装置、系统和方法。

在阅读并理解了附图和详细描述后，可以明白其他方面。

附图说明

图1为BTM处理时间位置信息的产品架构结构图；

图2为BTM计算应答器时间位置信息的逻辑示意图；

图3为本公开一实施例BTM测试装置的示意图；

图4为本公开一实施例BTM测试装置计算实际时间位置信息的示意图；

图5为本公开一实施例BTM测试装置中DSP软件运行流程图；

图6为本公开一实施例BTM测试装置DSP与FPGA通信的流程图；

图7为本公开一实施例BTM测试装置DSP与LTMS通信的流程图；

图8为本公开一实施例BTM测试系统的示意图；

图9为本公开一实施例BTM测试方法的流程图。

具体实施方式

本公开描述了多个实施例，但是该描述是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本公开所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。

本公开包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本公开已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由权利要求限定的独特的发明方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它发明方案的特征或元件组合，以形成另一个由权利要求限定的独特的发明方案。因此，应当理解，在本公开中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。

此外，在描述具有代表性的实施例时，说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而，在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上，该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的，其它的步骤顺序也是可能的。因此，说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。此外，针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤，本领域技术人员可以容易地理解，这些顺序可以变化，并且仍然保持在本公开实施例的精神和范围内。

图1为BTM设备在车载控制系统中处理应答器时间位置信息的产品架构结构图。图2为BTM设备计算处理应答器时间位置信息的逻辑示意图，图2中所示的应答器有效信号是指根据应答器报文的信号幅度形成的表征信号强度是否有效的信号。

由图1和图2可知，ATP按照设定的时间间隔T周期性给BTM发送更新后的时间位置信息以及列车速度信息。BTM以最新接收到的时间位置信息为计算起点，计算应答器的时间信息和位置信息，应答器的时间信息的计算公式为T_B＝T2+ΔT+t/2；应答器的位置信息的计算公式为L_B＝L2+ΔL+s/2，并将最终计算的时间信息和位置信息按照通信协议发送给ATP设备。

可见，BTM给ATP上报的时间位置信息，其误差来源于速度传感器、ATP计算产生的误差、ATP下发数据周期的波动、数据传输延迟、BTM计算产生的误差、信号在BTM内部的延迟和BTM天线与应答器耦合作用电气中心与几何中心的偏差等。

假设我们以真实ATP设备、车载仿真系统(提供模拟应答器场景)等作为测试环境，对BTM的时间位置精度进行测试，由于ATP本身功能的限制，与车载仿真系统缺乏必要的事件同步机制，显然无法避免ATP判决以及车载仿真系统之间的信息误差，也无法避免速度传感器或者模拟速度传感器的误差。另外，车载仿真系统控制模拟应答器脚本，一般以Windows系统开发环境对模拟信号发送装置进行控制，Windows系统开发环境的非实时性产生的误差也无法避免。

为此，本公开一实施例提供了一种应答器信息接收单元BTM测试装置，图3为本公开BTM测试装置的示意图及现场配置图，其中虚线框中的部分为本公开BTM测试装置的部分，如图3所示，BTM测试装置包括控制器和逻辑门电路；

所述控制器设置为根据测试命令向所述逻辑门电路下发触发里程信息和基础时间位置信息；及，从所述逻辑门电路获取第一时间里程信息和第二时间里程信息，并上报所述第一时间里程信息和所述第二时间里程信息；

所述逻辑门电路设置为根据所述触发里程信息向仿真应答器发送触发信号，并向被测试的BTM发送所述基础时间位置信息；及，接收所述BTM上报的应答器的所述第一时间里程信息，且根据来自所述仿真应答器的反馈信号计算出应答器的所述第二时间里程信息。

其中，以上的时间和里程在速度为设定值时具有一一对应关系，上述时间里程信息可以用时间和里程同时表示，也可以用时间或里程来表示；

所述第一时间里程信息是BTM根据应答器信号计算出的时间位置信息；

所述控制器可以为数字信号处理器DSP(Digital Signal Processing)；

所述逻辑门电路可以为现场可编程逻辑门阵列FPGA(Field Programmable GateArray)；

所述仿真应答器是通过一系列的仪器设备生成与真实应答器信号电气特性基本一致的模拟仿真信号的装置。

本实施例BTM测试装置通过精准的时钟系统进行测试，不需要外围设备(如速度传感器)，可以避免外围设备对测试精度的影响，同时也能够避免列车的运行状态等因素对于测试精度的影响。

本实施例BTM测试装置，一方面，能够模拟车载ATP设备，给BTM产品提供基础性时间位置信息，另一方面，通过逻辑门电路处理诸如触发信号发送、反馈信号接收、计算仿真应答器中心的时间位置信息等实时性相关较高的操作，完成与仿真应答器的同步触发与反馈采集结合方案，能够实现嵌入式时间位置同步，最大限度的减少测试装置本身对测量结果的影响，实现了一种测量精度高，测试结果准确的BTM测试装置。

在本实施例的一示例中，所述逻辑门电路，接收BTM上报的第一时间里程信息时，同时也会接收BTM上报的应答器报文。

在本公开一示例性的实施例中，所述测试命令包括所述基础时间位置信息、列车速度和所述触发里程信息；

所述逻辑门电路是周期性地向所述BTM发送所述基础时间位置信息，也能同时接收BTM上发的应答器报文及时间位置信息，并转发给上位机测试管理系统进行进一步判断；

所述逻辑门电路根据所述触发里程信息向仿真应答器发送触发信号，包括：在测试开始后根据所述列车速度实时更新当前里程，在所述当前里程等于所述触发里程中的任一个时，发送所述触发信号。

在本公开一示例性的实施例中，所述反馈信号是所述仿真应答器收到所述触发信号后，在发送应答信号的开始时刻向所述逻辑门电路发送的。

在本实施例中，逻辑门电路接收到的反馈信号是仿真应答器真实在发送应答信号的开始时刻向逻辑门电路发送的，因此，逻辑门电路通过此反馈信号能够准确知道延迟，可以根据反馈信号获取真实的应答信号的开始时刻时间里程数据，计算出准确的时间里程信息，并用该准确的时间里程信息对BTM设备计算的时间里程信息进行评估，以判断BTM设备的性能。

本公开任一实施例中，对于被测试的BTM来说，基础时间位置信息、列车速度是列车运行过程中的参数，这些参数是本公开的BTM测试装置产生的，用来模拟列车运行中的参数。

本公开任一实施例中，如图3所示，应答报文是从仿真信号发送天线通过空间磁场耦合发到BTM天线，进而传输到BTM设备。另外，表征应答器信号的“脉冲信号”是在BTM设备内部电路形成，用于辅助逻辑计算和判断。

在本公开一示例性的实施例中，所述测试命令还包括测试场景的信息，所述测试场景包括单个应答器的测试场景和应答器组的测试场景；

所述控制器还设置将所述测试场景的信息发送给所述逻辑门电路；

其中，在单个应答器的测试场景下，所述仿真应答器收到触发信号后，生成单个应答信号波形并发送；在应答器组的测试场景下，所述仿真应答器收到触发信号后，生成多个应答信号波形并发送，相邻应答信号波形之间的间隔根据当前测试设定的相邻应答器之间的距离以及列车速度设置，相邻应答信号波形之间的间隔具体可以是体现在配置的波形文件里面，也可以是由FPGA将测试场景的指示信号发送给仿真应答器，仿真应答器根据指示信号中的测试场景信息生成相邻应答信号波形。

在本实施例的一示例中，图4本公开BTM测试装置FPGA根据仿真应答器的反馈信号计算应答器的实际时间位置信息的逻辑示意图，参照该图可以看出本公开BTM测试装置在到达预定时间产生出发信号，仿真应答器接收到触发信号，在发送应答信号的开始时刻向BTM测试装置(FPGA)发送反馈信号，从而可以根据该反馈信号获取开始时刻时间里程数据，计算仿真应答器信号的中心时间和中心里程。

在本实施例的一示例中，在单个应答器的测试场景下，所述第二时间里程信息包括单个应答器的第二时间信息和第二里程信息；

所述逻辑门电路根据来自所述仿真应答器的反馈信号计算出应答器的所述第二时间里程信息，包括：

根据所述反馈信号，获取单个应答器的测试场景下单个应答器应答信号的开始时刻T₀和开始时刻里程L₀；

按以下公式计算所述单个应答器应答信号的第二时间信息和第二里程信息：

第二时间信息＝T₀+T/2；

第二里程信息＝L₀+V*T/2；

其中，T为设定的单个应答信号的持续时间，V为设定的列车速度。

在本实施例的一示例中，在应答器组的测试场景下，所述第二时间里程信息包括N个应答器的第二时间信息和第二里程信息，N为大于等于2的整数；

所述逻辑门电路根据来自所述仿真应答器的反馈信号计算出应答器的所述第二时间里程信息，包括：

根据所述反馈信号，获取应答器组的测试场景下第一个应答器应答信号的开始时刻T₀和开始时刻里程L₀；

按照以下公式计算应答器组中第n个应答器应答信号的第二时间信息T_n和第二里程信息L_n：

T_n＝T₀+T/2+(n-1)·S/V；

L_n＝L₀+V*T/2+(n-1)·S；

其中，T为设定的单个应答信号的持续时间，V为设定的列车速度，S为设定的应答器组中相邻应答器之间的距离(可以用相邻应答器的物理中心的距离表示)。

在本实施例中，本公开BTM测试装置中的FPGA部分计算出仿真应答器中心的时间位置信息(第二时间里程信息)后，将计算出的时间位置信息缓存，供DSP查询读取。

由上述实施例和图3、图4可以看出，FPGA主要包括两部分功能：一是产生触发信号源的TRIG_S1信号；二是检测波形发生器输出的RSG_S2信号，判断测试场景，计算中心时间(即第二时间信息)和中心里程(即第二时间信息)。若为应答器组的测试场景，则提供RSG_S2信号起始边沿的时间和里程信息。

在本实施例的一示例中，所述控制器可以为DSP，所述DSP可以包括时间里程模块LTOM(Lab Time Odometer Module)，用于接收上位机测试管理系统LTMS发送的命令帧，并对不同的命令帧进行处理。图5为本公开BTM测试装置DSP软件运行流程图，所述DSP软件的运行流程可以包括以下步骤：

步骤S501，调用setFrequencyReg函数，设置系统的频率。

步骤S502，调用Dslinit函数，进行系统初始化。

步骤S503，进行各项自检。

步骤S504，初始化主结构体。

步骤S505，注册中断回调函数CycleCheckRAMandCPU。

步骤S506，开启Start while(1)主循环，周期性执行步骤S407至步骤S407。

步骤S507，T4_LTMS_process与LTMS-T4接口通信，周期监控T4接口接收到的数据。

步骤S508，Inner_Com_Process与FPGA接口数据读取，与FPGA通信。

步骤S509，通过Run_Normal_FlashLed，进行周期闪灯。

步骤S510，通过Is_FPGA_Err查询FPGA是否故障。

在本实施例的另一示例中，本公开BTM测试装置DSP与FPGA通信的流程图可以参照图6，可以包括以下步骤：

步骤S611，周期查询DSP触发缓存队列中是否存在LTMS下发的触发里程信息，如果存在，则执行步骤S612。

步骤S612，从缓存队列中取出一个数据写入FPGA。

步骤S621，周期查询FPGA缓存队列中存在仿真应答器反馈的事件，所述事件是指FPGA计算出的时间里程信息，如果存在，则执行步骤S622。

步骤S622，判断FPGA缓存队列中的事件是单个应答器事件还是应答器组事件，如果是单个应答器事件，执行步骤S623；如果是应答器组事件，执行步骤S624；

步骤S623，单个应答器事件则直接入队列，等待LTMS查询。

步骤S624，应答器组事件，则再次追加计算出不同速度下对应的8个事件值，分8个事件入队列等待LTMS查询；其中，不同速度下对应的8个事件值是指：应答器组场景测试时，分别测试不同的速度的场景(比如180km/h、300km/h、500km/h三种场景)，当设定的速度为180km/h时，则计算180km/h速度下下对应的8个事件值；当设定的速度为300km/h时，则计算300km/h速度下下对应的8个事件值，以此类推。

在上述实施例中，本公开BTM测试装置中的DSP部分从测试命令中获得测试场景的信息、列车速度信息、触发里程信息(即预设触发位置)等，并依据触发位置命令FPGA去触发S1接口，及通过FPGA接收S2接口的反馈信号，软件顺序读取FPGA计算的反馈信号时间里程信息，响应LTMS的查询并将时间里程信息按顺序上报给LTMS。及周期性发送时间里程帧给BTM。

另外，DSP软件还可以实时监控FPGA的故障状态，以防运行过程中FPGA出现的异常无法及时发现，影响下一项测试。

在本公开一示例性的实施例中，所述BTM测试装置还包括上位机测试管理系统LTMS；

所述LTMS设置为下发所述测试命令；及，接收所述第一时间里程信息和所述第二时间里程信息，计算所述第一时间里程信息和所述第二时间里程信息的差值，根据所述差值和预设的误差阈值判断所述BTM是否合格。

在本实施例的一示例中，所述第一时间里程信息包括应答器的第一时间信息和第一里程信息；

计算所述第一时间里程信息和所述第二时间里程信息的差值，根据所述差值和预设的误差阈值判断所述BTM是否合格，具体可以为比较第一时间信息和第二时间信息的差值和预设的时间信息误差阈值，和/或比较第一里程信息和第二里程信息的差值和和预设的里程信息误差阈值，两者均合格则BTM设备合格，或两者任意一项合格则BTM设备合格。

另外，所述LTMS可以通过图形化的人机界面与测试操作者交互，进行测试过程的定制、控制与监督。LTMS软件下发测试命令信息还可以包括测试开始信息、测试序列个数信息。

本实施例中，LTMS根据第一时间里程信息(BTM计算的应答器信号的时间位置信息)和第二时间里程信息(逻辑门电路计算的时间位置信息)的误差，从而可以判断BTM是否合格。

在本公开一示例性的实施例中，BTM测试装置中DSP与LTMS通信的流程可以参照图7，可以包括以下步骤：

步骤S701，读取串口数据。

步骤S702，校验帧头帧尾。

步骤S703，当串口收到有效数据后判断数据长度，如果收到命令帧有效，则解析相应的通信协议，判断命令帧的类型为控制命令、状态请求、速度设置或触发位置设置，并根据命令帧的类型执行相应操作：

当命令帧为控制命令时，解析命令帧，执行响应环境切换(切换测试模式)、参数复位(即复位时间里程)、继电器控制、清除FPGA标记事件等操作；

当命令帧为状态请求时，解析请求帧，应答当前时间里程，从队列中取出应答器中心时间里程并应答；

当命令帧为速度设置时，解析命令帧，响应速度设置、时间设置、里程设置；

当命令帧为触发位置设置时，解析命令帧，并将收到的触发位置一一入队列。

步骤S704，当V2帧中更新速度后再回复速度设置帧命令。

步骤S705，当模式为空闲时，清空所有标记。

在本公开一示例性的实施例中，所述逻辑门电路与所述被测试的BTM之间的通信接口包括测试接口和仿真ATP接口；

其中，测试接口可以是指标准定义的V接口，物理接口可以是RS422/485，程序可以按照V接口通信协议开发；仿真ATP接口可以是仿真ATP，包括PB通信方式的ATP、RS422通信方式的ATP等，用来模拟真实的ATP设备与BTM通信。

在本实施例中，逻辑门电路可以完成与各个交互部分的底层通信通道配置和收发控制，包含与上位机测试管理系统LTMS、BTM设备等通信的RS422/485、PB通信，与DSP总线通信等。

本实施例逻辑门电路与被测试的BTM之间的通信接口包括测试接口和仿真ATP接口，不仅能够通过测试接口通信对接BTM测试系统，完成测试环境下的时间位置精度的测量，而且能够通过仿真ATP接口通信，将真实的ATP通信协议嵌入到测试过程中，尽可能使BTM设备工作在真实的通信协议分支下，完成真实ATP通信接口模式下的时间位置精度的测量，减少因通信协议转换或者中间增加通信适配器带来不必要的误差和不确定性，进一步提高本公开BTM测试装置测试结果的准确性。

在本公开一示例性的实施例中，所述BTM测试装置还包括电源部分，所述电源部分用于给所述BTM测试装置供电。所述电源部分包括24V电源和24V-5V转换芯片。所述24V电源用于给数字逻辑部分供电，包括：24V电源经过多路电源芯片给DSP和FPGA供电，通过电源监控芯片对FPGA和DSP的使用输入电压进行监控，满足要求后进行供电。DSP需先满足内核供电后再给IO供电，以满足使用要求。5V电源给提供相关通信接口的芯片供电。

本公开一实施例还提供了一种应答器信息接收单元BTM测试系统，参见图8，包括仿真应答器、被测试的BTM和如本公开任一实施例所述的BTM测试装置。

本实施的BTM测试系统，将时间位置同步的测试嵌入到真实的BTM与ATP通信协议中，使得BTM在测试过程中，可运行在真实ATP的通信逻辑分支下，能够减少因通信协议转换或中间增加通信适配器等因素带来的误差和不确定性。

本公开一实施例还提供了一种应答器信息接收单元BTM测试方法，应用于本公开任一实施例所述的BTM测试装置，如图9所示，所述BTM测试方法可以按以下步骤执行：

步骤S901，所述控制器根据测试命令向逻辑门电路下发触发里程信息和基础时间位置信息；

步骤S902，所述逻辑门电路根据所述触发里程信息向仿真应答器发送触发信号，并向被测试的BTM周期性发送所述基础时间位置信息；

步骤S903，所述逻辑门电路接收所述BTM上报的应答器的第一时间里程信息；及接收所述仿真应答器的反馈信号，并根据所述反馈信号计算出应答器的第二时间里程信息；

步骤S904，所述控制器从所述逻辑门电路获取所述第一时间里程信息和所述第二时间里程信息并上报。

在本公开一示例性的实施例中，所述测试命令包括所述基础时间位置信息、列车速度和所述触发里程信息；

所述逻辑门电路是周期性地向所述BTM发送所述基础时间位置信息；

所述逻辑门电路根据所述触发里程信息向仿真应答器发送触发信号，包括：在测试开始后根据列车速度实时更新当前里程，在所述当前里程等于所述触发里程中的任一个时，发送触发信号；

所述接收所述仿真应答器的反馈信号之前，所述方法还包括：所述仿真应答器收到所述触发信号后，在发送应答信号的开始时刻向所述逻辑门电路发送反馈信号。

在本公开一示例性的实施例中，所述测试命令还包括测试场景的信息，所述测试场景包括单个应答器的测试场景和应答器组的测试场景；

所述方法还包括：所述控制器将所述测试场景的信息发送给所述逻辑门电路；

在单个应答器的测试场景下，所述仿真应答器收到触发信号后，生成单个应答信号波形并发送；所述第二时间里程信息包括应答器的第二时间信息和第二里程信息，所述根据所述反馈信号计算出应答器的第二时间里程信息，包括：

根据所述反馈信号，获取单个应答器的测试场景下单个应答器应答信号的开始时刻T₀和开始时刻里程L₀；

按以下公式计算所述单个应答器应答信号的第二时间信息和第二里程信息：

第二时间信息＝T₀+T/2；

第二里程信息＝L₀+V*T/2；

其中，T为设定的单个应答信号的持续时间，V为设定的列车速度；

在应答器组的测试场景下，所述仿真应答器收到触发信号后，生成多个应答信号波形并发送，相邻应答信号波形之间的间隔根据当前测试设定的相邻应答器之间的距离以及列车速度设置；所述第二时间里程信息包括N个应答器的第二时间信息和第二里程信息，N为大于等于2的整数，所述根据所述反馈信号计算出应答器的第二时间里程信息，包括：

根据所述反馈信号，获取应答器组的测试场景下第一个应答器应答信号的开始时刻T₀和开始时刻里程L₀；

按照以下公式计算应答器组中第n个应答器应答信号的第二时间信息T_n和第二里程信息L_n：

T_n＝T₀+T/2+(n-1)·S/V；

L_n＝L₀+V*T/2+(n-1)·S；

其中，T为设定的单个应答信号的持续时间，V为设定的列车速度，S为设定的应答器组中相邻应答器之间的距离。

所述逻辑门电路可以为现场可编程逻辑门阵列FPGA(Field Programmable GateArray)，FPGA主要用于进行实时性相关较高的处理，例如触发信号发送、反馈信号接收、计算仿真应答器中心的时间位置信息等。

在本公开一示例性的实施例中，所述BTM测试装置还包括上位机测试管理系统LTMS；

所述获取所述第一时间里程信息和所述第二时间里程信息并上报之后，所述方法还包括：

所述LTMS接收所述第一时间里程信息和所述第二时间里程信息，计算所述第一时间里程信息和所述第二时间里程信息的差值，根据所述差值和预设的误差阈值判断所述BTM是否合格。

本实施例BTM测试装置、系统和方法，一方面，能够模拟车载ATP设备，周期性的给BTM产品提供基础性时间位置信息，另一方面，利用FPGA芯片处理信号的实时性，通过FPGA芯片处理诸如触发信号发送、反馈信号接收、计算仿真应答器中心的时间位置信息等实时性相关较高的操作，完成与仿真应答器的同步触发与反馈采集结合方案，最终能够基于DSP和FPGA实现嵌入式时间位置同步。相对于车载ATP，本实施例BTM测试装置不需要外围设备(如速度传感器)提供信息，因此也就避免了速度传感器、列车的运行状态等因素对于测试精度的影响，测量精度高，测试结果更加准确，最大限度减少了测试系统本身对测量结果的影响。

在以上一个或多个示例性实施例中，所描述的功能可以硬件、软件、固件或其任一组合来实施。如果以软件实施，那么功能可作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或经由计算机可读介质传输，且由基于硬件的处理单元执行。计算机可读介质可包含对应于例如数据存储介质等有形介质的计算机可读存储介质，或包含促进计算机程序例如根据通信协议从一处传送到另一处的任何介质的通信介质。以此方式，计算机可读介质通常可对应于非暂时性的有形计算机可读存储介质或例如信号或载波等通信介质。数据存储介质可为可由一个或多个计算机或者一个或多个处理器存取以检索用于实施本公开中描述的技术的指令、代码和/或数据结构的任何可用介质。计算机程序产品可包含计算机可读介质。

举例来说且并非限制，此类计算机可读存储介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置、快闪存储器或可用来以指令或数据结构的形式存储所要程序代码且可由计算机存取的任何其它介质。而且，还可以将任何连接称作计算机可读介质举例来说，如果使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)或例如红外线、无线电及微波等无线技术从网站、服务器或其它远程源传输指令，则同轴电缆、光纤电缆、双纹线、DSL或例如红外线、无线电及微波等无线技术包含于介质的定义中。然而应了解，计算机可读存储介质和数据存储介质不包含连接、载波、信号或其它瞬时(瞬态)介质，而是针对非瞬时有形存储介质。如本文中所使用，磁盘及光盘包含压缩光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字多功能光盘(DVD)、软磁盘或蓝光光盘等，其中磁盘通常以磁性方式再生数据，而光盘使用激光以光学方式再生数据。上文的组合也应包含在计算机可读介质的范围内。虽然本公开所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本公开而采用的实施方式，并非用以限定本公开。任何本公开所属领域内的技术人员，在不脱离本公开所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本公开的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定为准。

Claims (13)

1.一种应答器信息接收单元BTM测试装置，其特征在于，包括控制器和逻辑门电路；

所述控制器设置为根据测试命令向所述逻辑门电路下发触发里程信息和基础时间位置信息；及，从所述逻辑门电路获取第一时间里程信息和第二时间里程信息，并上报所述第一时间里程信息和所述第二时间里程信息；

所述逻辑门电路设置为根据所述触发里程信息向仿真应答器发送触发信号，并向被测试的BTM发送所述基础时间位置信息；及，接收所述BTM上报的应答器的所述第一时间里程信息，且根据来自所述仿真应答器的反馈信号计算出应答器的所述第二时间里程信息。

2.根据权利要求1所述的BTM测试装置，其特征在于：

所述测试命令包括所述基础时间位置信息、列车速度和所述触发里程信息；

所述逻辑门电路是周期性地向所述BTM发送所述基础时间位置信息；

所述逻辑门电路根据所述触发里程信息向仿真应答器发送触发信号，包括：在测试开始后根据所述列车速度实时更新当前里程，在所述当前里程等于所述触发里程中的任一个时，发送所述触发信号。

3.根据权利要求2所述的BTM测试装置，其特征在于：

所述反馈信号是所述仿真应答器收到所述触发信号后，在发送应答信号的开始时刻向所述逻辑门电路发送的。

4.根据权利要求2所述的BTM测试装置，其特征在于：

所述测试命令还包括测试场景的信息，所述测试场景包括单个应答器的测试场景和应答器组的测试场景；

所述控制器还设置将所述测试场景的信息发送给所述逻辑门电路；

其中，在单个应答器的测试场景下，所述仿真应答器收到触发信号后，生成单个应答信号波形并发送；在应答器组的测试场景下，所述仿真应答器收到触发信号后，生成多个应答信号波形并发送，相邻应答信号波形之间的间隔根据当前测试设定的相邻应答器之间的距离以及列车速度设置。

5.根据权利要求4所述的BTM测试装置，其特征在于：

在单个应答器的测试场景下，所述第二时间里程信息包括单个应答器的第二时间信息和第二里程信息；

所述逻辑门电路根据来自所述仿真应答器的反馈信号计算出应答器的所述第二时间里程信息，包括：

根据所述反馈信号，获取单个应答器的测试场景下单个应答器应答信号的开始时刻T₀和开始时刻里程L₀；

按以下公式计算所述单个应答器应答信号的第二时间信息和第二里程信息：

第二时间信息＝T₀+T/2；

第二里程信息＝L₀+V*T/2；

其中，T为设定的单个应答信号的持续时间，V为设定的列车速度。

6.根据权利要求4所述的BTM测试装置，其特征在于：

在应答器组的测试场景下，所述第二时间里程信息包括N个应答器的第二时间信息和第二里程信息，N为大于等于2的整数；

所述逻辑门电路根据来自所述仿真应答器的反馈信号计算出应答器的所述第二时间里程信息，包括：

根据所述反馈信号，获取应答器组的测试场景下第一个应答器应答信号的开始时刻T₀和开始时刻里程L₀；

按照以下公式计算应答器组中第n个应答器应答信号的第二时间信息T_n和第二里程信息L_n：

T_n＝T₀+T/2+(n-1)·S/V；

L_n＝L₀+V*T/2+(n-1)·S；

其中，T为设定的单个应答信号的持续时间，V为设定的列车速度，S为设定的应答器组中相邻应答器之间的距离。

7.根据权利要求1所述的BTM测试装置，其特征在于：

所述BTM测试装置还包括上位机测试管理系统LTMS；

BTM测试装置设置为下发所述测试命令；及，接收所述第一时间里程信息和所述第二时间里程信息，计算所述第一时间里程信息和所述第二时间里程信息的差值，根据所述差值和预设的误差阈值判断所述BTM是否合格。

8.根据权利要求1所述的BTM测试装置，其特征在于：

所述逻辑门电路与所述被测试的BTM之间的通信接口包括测试接口和仿真ATP接口；

所述控制器为数字信号处理器DSP，所述逻辑门电路为现场可编程逻辑门阵列FPGA。

9.一种应答器信息接收单元BTM测试系统，其特征在于，包括仿真应答器、被测试的BTM和如权利要求1至8中任一所述的BTM测试装置。

10.一种应答器信息接收单元BTM测试方法，应用于如权利要求1至8任一所述的BTM测试装置，所述BTM测试方法包括：

所述控制器根据测试命令向逻辑门电路下发触发里程信息和基础时间位置信息；

所述逻辑门电路根据所述触发里程信息向仿真应答器发送触发信号，并向被测试的BTM周期性发送所述基础时间位置信息；

所述逻辑门电路接收所述BTM上报的应答器的第一时间里程信息；及接收所述仿真应答器的反馈信号，并根据所述反馈信号计算出应答器的第二时间里程信息；

所述控制器从所述逻辑门电路获取所述第一时间里程信息和所述第二时间里程信息并上报。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于：

所述测试命令包括所述基础时间位置信息、列车速度和所述触发里程信息；

所述逻辑门电路是周期性地向所述BTM发送所述基础时间位置信息；

所述逻辑门电路根据所述触发里程信息向仿真应答器发送触发信号，包括：在测试开始后根据列车速度实时更新当前里程，在所述当前里程等于所述触发里程中的任一个时，发送触发信号；

所述接收所述仿真应答器的反馈信号之前，所述方法还包括：所述仿真应答器收到所述触发信号后，在发送应答信号的开始时刻向所述逻辑门电路发送反馈信号。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：

所述测试命令还包括测试场景的信息，所述测试场景包括单个应答器的测试场景和应答器组的测试场景；

所述方法还包括：所述控制器将所述测试场景的信息发送给所述逻辑门电路；

在单个应答器的测试场景下，所述仿真应答器收到触发信号后，生成单个应答信号波形并发送；所述第二时间里程信息包括应答器的第二时间信息和第二里程信息，所述根据所述反馈信号计算出应答器的第二时间里程信息，包括：

根据所述反馈信号，获取单个应答器的测试场景下单个应答器应答信号的开始时刻T₀和开始时刻里程L₀；

按以下公式计算所述单个应答器应答信号的第二时间信息和第二里程信息：

第二时间信息＝T₀+T/2；

第二里程信息＝L₀+V*T/2；

其中，T为设定的单个应答信号的持续时间，V为设定的列车速度；

在应答器组的测试场景下，所述仿真应答器收到触发信号后，生成多个应答信号波形并发送，相邻应答信号波形之间的间隔根据当前测试设定的相邻应答器之间的距离以及列车速度设置；所述第二时间里程信息包括N个应答器的第二时间信息和第二里程信息，N为大于等于2的整数，所述根据所述反馈信号计算出应答器的第二时间里程信息，包括：

根据所述反馈信号，获取应答器组的测试场景下第一个应答器应答信号的开始时刻T₀和开始时刻里程L₀；

按照以下公式计算应答器组中第n个应答器应答信号的第二时间信息T_n和第二里程信息L_n：

T_n＝T₀+T/2+(n-1)·S/V；

L_n＝L₀+V*T/2+(n-1)·S；

其中，T为设定的单个应答信号的持续时间，V为设定的列车速度，S为设定的应答器组中相邻应答器之间的距离。

13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于：

所述BTM测试装置为权利要求7所述的BTM测试装置；

所述获取所述第一时间里程信息和所述第二时间里程信息并上报之后，所述方法还包括：

所述LTMS接收所述第一时间里程信息和所述第二时间里程信息，计算所述第一时间里程信息和所述第二时间里程信息的差值，根据所述差值和预设的误差阈值判断所述BTM是否合格。

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