[發明專利]基于可配置數字濾波器的BTM

在審

• 申請號: 202210148465.6
• 申請日: 2022-02-17
• 公開（公告）號: CN114553190A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 王耀輝;監雄;孫達根
• 申請（專利權）人: 北京交大思諾科技股份有限公司
• 主分類號: H03H17/02
• 分類號: H03H17/02;B61L15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明的一種基于可配置數字濾波器的BTM，BTM在模擬信號放大電路后級增加了高速A/D采集器件，信號濾波器模塊是由FPGA實現，信號濾波器模塊的濾波參數是通過分析干擾信號的特征得到的，能根據不同的應用環境，針對不同特征的干擾將該濾波參數進行配置。本發明的技術效果：不僅能夠保證濾波器實際特性與設計的一致性，而且能夠提高濾波器的精度等特性。

技術領域

本發明涉及鐵路行業的列車控制領域，特別涉及如何在復雜多變的干擾環境下能夠濾除干擾，保證正常運行的BTM。

背景技術

伴隨著國內軌道交通的飛速發展，僅僅依靠由軌道電路將閉塞信息送至車載設備的方式，已經在信息內容和信息量上遠遠無法滿足高速行駛和高效率調度的要求，在這個大背景下，我國的軌道交通開始引入了歐洲的應答器系統，通過應答器向車載設備提供大量的固定信息和可變信息。

車載設備包括應答器接收天線和應答器傳輸模塊，以下簡稱BTM。應答器傳輸系統通過各個接口進行連通與連接，其中D接口主要用以傳遞兩個信號，一是BTM主機發送27M能量信號用以激活地面應答器，二是接收應答器發送的4M頻率的FSK應答器信號；BTM主機通過對4M信號進行放大和濾波處理后，解調解碼出應答器傳輸報文信息，由于BTM的安全環境會引入各種干擾噪聲，如何把干擾噪聲濾除是BTM研究的主要方向之一。

當前BTM主機接收FSK信號后通過放大電路和濾波電路后，再經過解調和解碼模塊進行報文的解析，其中FSK信號中會摻雜有各種干擾，這些干擾的頻率成分分布廣泛，包括帶內和帶外，所以對干擾的精確濾波直接關系到產品的性能。

圖1所示的基于模擬濾波器的BTM，電子元器件性能在應用過程中會隨著時間的推移而發生變化，這就導致了關鍵設計單元FSK濾波器的實際特性與設計預期特性出現偏差，濾除干擾噪聲的性能、效果出現問題。

發明內容

針對以上的問題，提出了基于數字濾波器的BTM思路，采用FPGA實現濾波器。

本發明技術效果：不僅能夠保證濾波器實際特性與設計的一致性，而且能夠提高濾波器的精度等特性。

附圖說明

圖1為現有基于模擬濾波器的BTM功能設計框圖；

圖2為本發明基于可配置數字濾波器的BTM功能設計框圖；

圖3為高速采集和數字濾波器數功能設計框圖；

圖4為基于可配置數字濾波器IC芯片的BTM功能設計框圖；

圖5為可配置的數字濾波器芯片功能框圖；

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明進行詳細的說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發明，但不已任何形式限制本發明。應該指出的是，對本領域的普通技術人員來講，在不脫離發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。

圖1所示的基于模擬濾波器的BTM，4M的FSK原始信號經過模擬電路的信號放大和信號濾波模塊，得到較為純凈的FSK信號，信號經過FPGA的信號解調和信號解碼，最終輸出用戶報文，并上報給車載列控。其中模擬電路部分的信號放大和信號濾波功能模塊是由分離的電子元件搭建的，其不同產品的濾波器的濾波精度和差異性與元器件的一致性直接相關，所以需要數字化的濾波器來消除這些差異。

另外，通過硬件分離元件搭建的模擬濾波器電路，一旦焊接到PCB板后，就不容易再進行修改，需要應對新的干擾環境時，只能通過修改硬件來完成濾波器參數的更新，周期長，給產品維護帶來了不便。