CN215378917U

CN215378917U - 基于分集接收和同频中继的无线调车系统

Info

Publication number: CN215378917U
Application number: CN202120728248.5U
Authority: CN
Inventors: 叶晞; 杨学民
Original assignee: Beijing Beijiao Xintong Technology Co ltd
Current assignee: Beijing Beijiao Xintong Technology Co ltd
Priority date: 2021-04-09
Filing date: 2021-04-09
Publication date: 2021-12-31
Anticipated expiration: 2031-04-09

Abstract

本实用新型涉及基于分集接收和同频中继的无线调车系统，包括区长台、若干个手持台，其中，区长台外部设置有3个天线，一路总放大器分别与天线开关、一路一次变频器通过导线连接，二路一次变频器与二路分放大器通过导线连接，三路一次变频器与三路分放大器通过导线连接，锁相环分别与一路分放大器、二路分放大器、三路分放大器通过导线连接；扬声器、扬声放大器、AD/DA转换器依次通过导线连接，麦克风、麦克放大器、AD/DA转换器依次通过导线连接，DSP模块分别与一路中频模块、二路中频模块、三路中频模块、MCU模块、锁相环、AD/DA转换器通过导线连接，本实用新型的区长台增加了2根副天线用于接收。

Description

基于分集接收和同频中继的无线调车系统

技术领域

本实用新型涉及无线电通信技术领域，具体涉及基于分集接收和同频中继的无线调车系统。

背景技术

铁路平面调车作为铁路运营中的首要环节，就是在平面牵出线上进行的调车作业。平面调车任务的完成是保证列车在对应的轨道行驶及人员、货物准确输送的第一步。铁路平面无线调车系统就是基于无线电台加装控制软、硬件，实时传送车辆编组调车信息，实现灯显信令、语音提示的通信与信号一体化的车辆编组调度的信息与控制系统。

例如，申请号为201911171256.8的中国发明专利申请，公开了一种铁路平面无线调车定位方法，包括：根据前一刻机车的位置估测当前机车的位置，结合机车位置的测量数据，根据调车的区段来判断机车的精确位置。基于该方法，本发明还公开了一种铁路平面无线调车系统，包括区长台控制器、机车台控制器、手持电台、云服务器。

又例如，申请号为201120074145.8的中国实用新型专利，公开了一种无线调车机车监控系统车载主机，它包括发送、接收两部分功能，发送部分包括与微处理器电连接的看门狗电路、CAN通信电路和数传电台。接收部分包括母板、总线接口板、主板、数传电台、485通信电路、电源电路。

现有的铁路平面无线调车系统通过采用手持电台或对讲机形式，通过无线通信实现了区长台、机车台、调车组成员之间的即时语音沟通和基本控制指令(如移动、停止、开始调车、完成调车等)的相互传达，但仍存在着以下缺点：

1、射频功率不一致，覆盖范围大小不一。按铁路TB/T2834-2016铁路无线调车灯显设备技术标准里规定，机控器和手持台的最高射频功率为4W，区长台的最高功率为10W，在设备使用时，一般都是满功率运行，所以就造成区长台和手持台机控器的发射功率相差很大，上下行功率不平衡。区长台基本能覆盖到整个调车组活动范围，区长台发射时，同频组手持台和机控器一般都可以正常接收；而机控器、手持台发射功率小，尤其是手持台，比区长台通信距离小很多，手持台通话及发送信令时，往往相隔距离较远的手持台之间或与机控器之间就无法接收到。

2、一些车站为扩大机控器、手持台的呼叫范围和通讯能力，又单独架设同频中继台，用于增大通讯距离，扩展覆盖范围。但也有中继台选址难、施工及供电不便、工程量大及中继台价格高等问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的缺点，本实用新型提出了基于分集接收和同频中继的无线调车系统。

本实用新型所述基于分集接收和同频中继的无线调车系统，包括区长台、若干个手持台，其中，区长台外部设置有3个天线，分别为主天线、第一副天线、第二副天线，3根天线之间的间距为1.5λ以上，主天线与天线开关、一路总放大器、一路变频器、一路滤波器、一路中频模块依次通过导线连接，第一副天线与二路总放大器、二路变频器、二路滤波器、二路中频模块依次通过导线连接，第二副天线与三路总放大器、三路变频器、三路滤波器、三路中频模块依次通过导线连接；一路分放大器分别与天线开关、一次变频器通过导线连接，二路变频器与二路分放大器通过导线连接，三路变频器与三路分放大器通过导线连接，锁相环分别与一路分放大器、二路分放大器、三路分放大器通过导线连接；扬声器、扬声放大器、AD/DA转换器依次通过导线连接，麦克风、麦克放大器、AD/DA转换器依次通过导线连接，DSP模块分别与一路中频模块、二路中频模块、三路中频模块、MCU模块、锁相环、AD/DA转换器通过导线连接；区长台与若干个手持台通过无线方式连接。

进一步地，区长台的无线电频率设置为400MHz至450MHz之间，最大波长为0.75m，主天线、第一副天线、第二副天线三者中的最小间距为1.125m。

本实用新型所述基于分集接收和同频中继的无线调车系统的有益效果如下：

与现有技术相比，本实用新型的区长台增加了2根副天线用于接收，2根副天线只参与区长台的分集接收，区长台发射使用主天线。

经测算，分集接收使区长台接收增益增加了4dB，相当于手持台和机控器发射增益增加了4dB，原为4W的电台，相当于获得了10W左右的发射效果，与区长台基本一致。上行距离大大增加。

由于区长台增加了同频中继功能，所以上行语音和信令只要区长台能收到，就转发出去，只要是原区长台能够覆盖的地方，现在手持台和机控器同样能够覆盖，满足了铁路站场调车通信的需要。

在区长台增加两根接收天线，无需另外供电，施工量比单独架设中继台大大减少，成本降低，覆盖效果改善明显。

附图说明

图1为本发明所述基于分集接收和同频中继的无线调车系统的连接关系示意图。

图2为本发明所述基于分集接收和同频中继的无线调车系统的外部天线示意图。

图3为本发明所述基于分集接收和同频中继的无线调车系统的无线连接关系示意图。

图中标记所示：1-主天线；2-第一副天线，3-第二副天线；4-一路总放大器，5-二路总放大器，6-三路总放大器；7-一路变频器，8-二路变频器，9-三路变频器；10-一路滤波器，11-二路滤波器，12-三路滤波器；13-一路分放大器，14-二路分放大器，15-三路分放大器；16-一路中频模块，17-二路中频模块，18-三路中频模块；19-MCU模块，20-天线开关，21-DSP模块，22-锁相环，23-AD/DA转换器，24-麦克放大器，25-扬声放大器，26-麦克风，27-扬声器，28-区长台，29-手持台。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案做进一步说明。

如图1至图3所示，本实用新型所述基于分集接收和同频中继的无线调车系统的具体实施方式如下：

一种基于分集接收和同频中继的无线调车系统，包括区长台28、若干个手持台29，其中，区长台28外部设置主天线1、第一副天线2、第二副天线3，主天线1、第一副天线2、第二副天线3之间的间距为1.5λ以上，主天线1与天线开关20、一路总放大器4、一路变频器7、一路滤波器10、一路中频模块16依次通过导线连接，第一副天线2与二路总放大器5、二路变频器8、二路滤波器11、二路中频模块17依次通过导线连接，第二副天线3与三路总放大器6、三路变频器9、三路滤波器12、三路中频模块18依次通过导线连接；一路分放大器13分别与天线开关20、一路变频器7通过导线连接，二路变频器8与二路分放大器14通过导线连接，三路变频器9与三路分放大器15通过导线连接，锁相环22分别与一路分放大器13、二路分放大器14、三路分放大器15通过导线连接；扬声器27、扬声放大器25、AD/DA转换器23依次通过导线连接，麦克风26、麦克放大器24、AD/DA转换器23依次通过导线连接，DSP模块21分别与一路中频模块16、二路中频模块17、三路中频模块18、MCU模块19、锁相环22、AD/DA转换器23通过导线连接；区长台28与若干个手持台(含1台机控器)29通过无线方式连接。

进一步地，区长台28的无线电频率设置为400MHz至450MHz之间，最大波长为0.75m，主天线1、第一副天线2、第二副天线3三者中的最小间距为1.125m。

本实用新型的工作原理如下：

区长台分集接收，分集接收是指接收端对收到的多个衰落特性互相独立(携带同一信息)的信号进行特定的处理，以降低信号电平起伏，分集有两重含义：其一为分散传输，使接收端能获得多个统计独立、携带同一信息的衰落信号，其二为集中处理，即接收机把收到的多个统计独立的衰落信号进行合并(包括选择与组合)以降低衰落的影响。

分集技术的实质可以认为是涉及到空间、时间、频率、相位和编码多种资源相互组合的一种多天线技术，根据所涉及资源的不同，可分为空间分集、时间分集、频率分集、极化分集几大类。

在移动通信中，空间略有变动就可能出现较大的场强变化，当使用两个接收信道时，它们受到的衰落影响是不相关的，且二者在同一时刻经受深衰落谷点影响的可能性也很小，因此这一设想引出了利用两副(或两副以上)接收天线的方案，独立地接收同一信号，再合并输出，衰落的程度能被大大地减小，这就是空间分集，空间分集是利用场强随空间的随机变化实现的，空间距离越大，多径传播的差异就越大，所接收场强的相关性就越小。

本实用新型采用空间分集接收抗衰落的技术，来增加电台的覆盖范围，上行时发射端手持台通过一根天线发射，接收端区长台除了原先一根收发天线外，另外再架设两根接收天线、一个带有三路接收端、一路发射端的高频模块，接收天线的间隔应足够大，以保证输出信号的衰落性是相互独立的，理想情况下，区长台天线之间的相隔距离要保证1.5个波长以上，以保证接收天线输出信号的衰落特性是相互独立的，也就是说，当某一副接收天线的输出信号很低时，其他接收天线的输出则不一定在这同一时刻也出现幅度低的现象。

本实用新型并不限于上述实施方式，在不背离本实用新型实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种基于分集接收和同频中继的无线调车系统，包括区长台、若干个手持台，其中，区长台外部设置有3个天线，分别为主天线、第一副天线、第二副天线，3根天线之间的间距为1.5λ以上，主天线与天线开关、一路总放大器、一路变频器、一路滤波器、一路中频模块依次通过导线连接，第一副天线与二路总放大器、二路变频器、二路滤波器、二路中频模块依次通过导线连接，第二副天线与三路总放大器、三路变频器、三路滤波器、三路中频模块依次通过导线连接；一路分放大器分别与天线开关、一次变频器通过导线连接，二路变频器与二路分放大器通过导线连接，三路变频器与三路分放大器通过导线连接，锁相环分别与一路分放大器、二路分放大器、三路分放大器通过导线连接；扬声器、扬声放大器、AD/DA转换器依次通过导线连接，麦克风、麦克放大器、AD/DA转换器依次通过导线连接，DSP模块分别与一路中频模块、二路中频模块、三路中频模块、MCU模块、锁相环、AD/DA转换器通过导线连接；区长台与若干个手持台通过无线方式连接。

2.根据权利要求1所述的基于分集接收和同频中继的无线调车系统，其特征在于，区长台的无线电频率设置为400MHz至450MHz之间，最大波长为0.75m，主天线、第一副天线、第二副天线三者中的最小间距为1.125m。