[發明專利]地鐵CBTC跳頻信號全頻段同步差分檢測方法

有效

• 申請號: 202010597710.2
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111970025B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 沙泉
• 申請（專利權）人: 上海伽易信息技術有限公司
• 主分類號: H04B1/713
• 分類號: H04B1/713;H04B1/7156;H04B1/3822;B61L27/20
• 代理公司: 上海申浩律師事務所 31280
• 代理人: 陶國南

地鐵CBTC跳頻信號全頻段同步差分檢測方法，其特征在于包括以下步驟：高速ADC采樣模塊；通道濾波模塊；差分檢測模塊；前導信號匹配模塊；和PLCP頭部檢測模塊。本發明用于CBTC通信系統跳頻信號全頻段快速定時同步，可有效提升定時同步的速度和準確度。其中跳頻信號的全頻段測試速度提升到50ms，并且測試精度可以達到1db。

技術領域

本發明涉及地鐵CBTC跳頻信號全頻段同步差分檢測方法，具體涉及一種面向地鐵CBTC信號系統運維提出的一種CBTC跳頻信號全頻段同步差分檢測方法，本發明屬于軌道交通領域。

背景技術

地鐵信號系統采用無線信道傳輸，主要使用2.4G頻段，但是2.4G是開放頻段，WiFi/藍牙/無人機等設備都使用該頻道，這些無線信號對于地鐵信號傳輸構成干擾，干擾嚴重時，會影響地鐵電客列車的運行安全。

地鐵信號系統大都采用國外或者合資的CBTC信號系統，很多國外的信號設備采用了FHSS跳頻信號等關鍵技術，無線信號每64ms跳頻一次，因此信號測量和解析困難。目前只能利用國外的頻譜分析儀器，進行人工測試。頻譜儀主要在實驗室和生產線應用，測量精度高，但是頻譜儀僅能實現在頻域上對CBTC跳頻信號的無線場強進行測量，并不能實現對跳頻信號的解析。

由于WiFi的普及，也相繼出現了許多WiFi無線信號測量儀表。這些儀表能夠測量2.4G和5.8G頻段的WiFi無線信號。通過該儀表能夠測量WiFi無線信號場強、信號覆蓋、信號干擾等功能，完成對WiFi無線環境的質量檢測。但是這些儀表測量的WiFi信號制式為僅限于直序擴頻信號(DSSS)。

目前國內地鐵關于針對CBTC系統2.4G無線環境的檢測手段，多是利用國外的測試儀表進行人工測量和排障以及進行一些抗干擾的研究。這些儀表主要包括頻譜儀、WiFi測量儀等，這些儀表主要是針對無線環境信號的直序擴頻信號(DSSS)進行檢測，而CBTC系統采用的是跳頻擴頻信號(FHSS)制式，通常，具有諸多缺點：

(1)這些儀表不具備對FHSS跳頻信號檢測的手段，無法有效的實行對無線環境的自動化巡檢測量分析和故障定位。

(2)當無線環境異常時需要維護人員耗費大量的人力來進行故障查證，尋找故障原因，系統維護效率低。

發明內容

本發明的目的在于，提供地鐵CBTC跳頻信號全頻段同步差分檢測方法，以克服現有技術所存在的上述缺點和不足。本發明用于CBTC通信系統跳頻信號快速定時同步，可有效提升定時同步的速度和準確度。

本發明所需要解決的技術問題，可以通過以下技術方案來實現：

地鐵CBTC跳頻信號全頻段同步差分檢測方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)高速ADC采樣模塊；

(2)通道濾波模塊；

(3)差分檢測模塊；

(4)前導信號匹配模塊；

(5)PLCP頭部檢測模塊。

其中，步驟(1)中，所述高速ADC采樣模塊用于對整個頻段信號進行采樣，輸出高速采樣信號。

考慮到系統實現的復雜度與性能的折衷，采樣速率一般設置為頻段寬度的2倍或者4倍。

其中，步驟(2)中，所述通道濾波模塊用于對高速采樣信號進行通道分離，根據CBTC規范，每個通道帶寬為1MHz。

通道濾波模塊通過帶通濾波器將頻段內所有的通道信號進行帶通濾波，輸出若干個通道信號X_k(n)，k∈[1，K],上式中，n表示采樣點時刻，k表示通道號。

其中，步驟(3)中，所述差分檢測模塊用于對通道信號進行差分解調。