[發(fā)明專利]一種提高BTM定位精度的系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310639456.1
• 申請日: 2023-06-01
• 公開（公告）號: CN116634375A
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王瑞;劉佳;趙曉林;周永健;梁迪;徐寧;李一楠;李輝;趙志鵬;王菲;劉磊;孫文哲;牛勤;楊宇;劉聰;倪一丹;張瑛翠;田密;李骕;張亮;劉雅晴;趙曉宇;謝俊紅;穆進超
• 申請（專利權(quán)）人: 中國鐵道科學研究院集團有限公司通信信號研究所;中國鐵道科學研究院集團有限公司;北京華鐵信息技術(shù)有限公司;北京銳馳國鐵智能運輸系統(tǒng)工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: H04W4/029
• 分類號: H04W4/029;H04W4/02;H04W4/42;H04W72/0453;H04W72/0457;H04W72/541
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11732
• 代理人: 韓迎之

1.一種提高BTM定位精度的系統(tǒng)，其特征在于，包括：BTM主機和BTM天線；

BTM主機安裝于列車車廂內(nèi)，BTM天線安裝于列車車底，且BTM主機與BTM天線通過BTM電纜連接；

BTM主機，用于持續(xù)向地面的應(yīng)答器發(fā)送射頻能量信號并接收應(yīng)答器上行鏈路信號，濾除旁瓣信號、噪聲信號后再對應(yīng)答器上行鏈路信號進行解析，將得到的應(yīng)答器報文信息及定位信息發(fā)送至列控車載設(shè)備；

BTM天線，用于射頻能量信號的發(fā)送及應(yīng)答器上行鏈路信號的接收。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高BTM定位精度的系統(tǒng)，其特征在于，BTM天線包括4M天線和27M天線。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高BTM定位精度的系統(tǒng)，其特征在于，定位信息包括應(yīng)答器定位中心點時間及中心點位置。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種提高BTM定位精度的系統(tǒng)，其特征在于，BTM主機包括：高通濾波器、功率放大器、27M晶振控制模塊；

27M晶振控制模塊、功率放大器、高通濾波器、27M天線依次連接；

27M晶振控制模塊，用于產(chǎn)生27.095MHz能量信號，并獲取27.095MHz電平信號；

功率放大器，用于對27.095MHz電平信號進行放大緩沖，得到放大后的27.095MHz信號；

高通濾波器，用于對放大后的27.095MHz信號進行濾波處理，以將濾波后的27.095MHz信號通過BTM電纜傳輸至27M天線并發(fā)射至地面的應(yīng)答器。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種提高BTM定位精度的系統(tǒng)，其特征在于，BTM主機包括：帶通濾波器、LNA低噪聲放大模塊、VGA可變增益控制模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、FPGA模塊、MCU模塊、D/A轉(zhuǎn)換模塊；

4M天線、帶通濾波器、LNA低噪聲放大模塊、VGA可變增益控制模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、FPGA模塊、MCU模塊、D/A轉(zhuǎn)換模塊依次連接；D/A轉(zhuǎn)換模塊的另一端與VGA可變增益控制模塊的控制端口連接；

帶通濾波器，用于接收經(jīng)4M天線傳輸?shù)膽?yīng)答器上行鏈路信號并進行帶通濾波處理，得到濾波后的應(yīng)答器信號；

LNA低噪聲放大模塊，用于對應(yīng)答器信號進行初步放大；

VGA可變增益控制模塊，用于對LNA放大后的應(yīng)答器信號進行可變增益控制；

A/D轉(zhuǎn)換模塊，用于將通過VGA的應(yīng)答器信號采樣為數(shù)字信號后發(fā)送至FPGA模塊；

FPGA模塊，用于處理A/D轉(zhuǎn)換后的信號，同時存儲控制VGA電路的增益，通過存儲的增益將信號還原；

MCU模塊，用于計算應(yīng)答器中心點時間與位置，并與列控車載設(shè)備通信。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種提高BTM定位精度的系統(tǒng)，其特征在于，VGA可變增益控制模塊與A/D轉(zhuǎn)換模塊的電路結(jié)構(gòu)包括：VGA電路、差分A/D驅(qū)動電路、A/D電路、FPGA及其周邊電路、D/A電路；

VGA電路、差分A/D驅(qū)動電路、A/D電路、FPGA及其周邊電路、D/A電路依次連接，且D/A電路的輸出端與VGA電路的輸入端連接；

VGA電路，用于為濾波、LNA初步放大后的應(yīng)答器信號提供可變增益控制；

差分A/D驅(qū)動電路，用于將VGA電路輸出的信號轉(zhuǎn)化為差分信號輸出；

A/D電路，用于對應(yīng)答器FSK信號進行高速采樣，并將采樣后的數(shù)字信號發(fā)送至FPAG進行后續(xù)處理；

FPGA及其周邊電路，用于對A/D采樣后的數(shù)字信號進行處理，并計算最佳的增益控制參數(shù)，通過D/A轉(zhuǎn)換后發(fā)送至VGA電路；

D/A電路，用于將FPGA輸出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為VGC增益控制的模擬電壓信號。