出庫上行，則進行步驟 S5,如列車運行狀態(tài)為出庫下行，則進行步驟S6。
[0050] 步驟S4、將設(shè)置在列車頭部和列車尾部的軌道交通輔助追蹤預(yù)警設(shè)備的工作狀態(tài) 都設(shè)置為靜默狀態(tài)(低功耗)，進行步驟S2。
[0051] 步驟S5、將設(shè)置在列車頭部的軌道交通輔助追蹤預(yù)警設(shè)備的工作狀態(tài)設(shè)置為問詢 狀態(tài)，則此狀態(tài)下該軌道交通輔助追蹤預(yù)警設(shè)備作為問詢設(shè)備，將設(shè)置在列車尾部的軌道 交通輔助追蹤預(yù)警設(shè)備的工作狀態(tài)設(shè)置為應(yīng)答狀態(tài)，則此狀態(tài)下該軌道交通輔助追蹤預(yù)警 設(shè)備作為應(yīng)答設(shè)備，進行步驟S7。
[0052] 步驟S6、將設(shè)置在列車頭部的軌道交通輔助追蹤預(yù)警設(shè)備的工作狀態(tài)設(shè)置為應(yīng)答 狀態(tài)，則此狀態(tài)下該軌道交通輔助追蹤預(yù)警設(shè)備作為應(yīng)答設(shè)備，將設(shè)置在列車尾部的軌道 交通輔助追蹤預(yù)警設(shè)備的工作狀態(tài)設(shè)置為問詢狀態(tài)，則此狀態(tài)下該軌道交通輔助追蹤預(yù)警 設(shè)備作為問詢設(shè)備，進行步驟S7。
[0053] 步驟S7、軌道交通輔助追蹤預(yù)警防撞系統(tǒng)進行列車車輛之間的距離解算追蹤預(yù) 警。
[0054] 所述的列車車輛之間的距離解算追蹤預(yù)警包含以下步驟：作為問詢設(shè)備的軌道交 通輔助追蹤預(yù)警設(shè)備發(fā)送問詢信號，當(dāng)問詢設(shè)備接收到位于應(yīng)答地址范圍內(nèi)的作為應(yīng)答設(shè) 備的軌道交通輔助追蹤預(yù)警設(shè)備發(fā)送的應(yīng)答信號后，進行問詢設(shè)備和應(yīng)答設(shè)備之間的距離 解算，并將測算出的距離信息發(fā)送給主控模塊，由主控模塊進行距離跟蹤，如果距離值超過 報警門限，則主控模塊控制顯示示警終端進行預(yù)警。
[0055] 列車運行時在探測范圍內(nèi)可能會有多列車多臺軌道交通輔助追蹤預(yù)警防撞系統(tǒng) 同時存在，為保證設(shè)備間正常測距，需要對不同設(shè)備的發(fā)射信號進行識別，使得有潛在危險 的列車間能有效的進行距離探測。
[0056] 軌道交通輔助追蹤預(yù)警設(shè)備中的二次雷達探測模塊中的數(shù)字信號處理模塊對發(fā) 送信號(包含問詢信號和應(yīng)答信號)進行二進制編碼，如圖5所示，可以用上調(diào)頻或下調(diào)頻表 示碼元1，碼元0時不發(fā)射信號，也可以用上調(diào)頻、下調(diào)頻分別來表示二進制的1和0,形成 一串二進制編碼?目號。
[0057] 如圖6所示，所述的二進制編碼信號的信號編碼格式包含：幀頭、同步碼、幀類型、 源地址、目的地址、數(shù)據(jù)、幀長度、CRC校驗、幀尾。
[0058] 其中，幀頭具有AGC預(yù)調(diào)節(jié)的功能；同步碼采用自相關(guān)性較好的碼元序列（例如自 相關(guān)程度較高的巴克碼或其他同樣功能的碼元)，接收信號的同步碼與預(yù)存的同步碼的碼 元進行匹配濾波，濾波值最大的位置為接收的碼元與預(yù)存碼元完全匹配的位置，從而對編 碼信息進行同步；源地址為發(fā)送編碼信號的設(shè)備的地址；目的地址為想要與之建立測距通 信的設(shè)備地址；數(shù)據(jù)為想要傳遞的除地址外的其他信息；幀長度為編碼長度；CRC為校驗 碼；幀尾標(biāo)示信號編碼串結(jié)束。
[0059] 所述的信號發(fā)送過程包含：軌道交通輔助追蹤預(yù)警設(shè)備中的二次雷達探測模塊 中的數(shù)字信號處理模塊控制頻綜信號源和DDS調(diào)頻源將編碼信號調(diào)制為帶寬為22MHz的 Chirp (啁啾）信號（如圖7所示，帶寬為22MHz的Chirp信號，有上調(diào)頻（Upchirp)、和下調(diào) 頻（Downchirp)兩種)，該Chirp信號經(jīng)過第一帶通濾波器的帶通濾波、上變頻混頻器的上 變頻、以及第一 AGC放大器和功率放大器的放大后，通過收發(fā)開關(guān)，經(jīng)過第三帶通濾波器的 帶通濾波后，由射頻天線輻射出去。
[0060] 所述的信號接收過程包含：軌道交通輔助追蹤預(yù)警設(shè)備中的二次雷達探測模塊中 的射頻天線接收到接收信號，經(jīng)過第三帶通濾波器的帶通濾波后，通過收發(fā)開關(guān)進入LNA 放大器，放大后經(jīng)過下變頻混頻器的下變頻、第二帶通濾波器的帶通濾波、第二AGC放大器 的放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的模數(shù)轉(zhuǎn)換之后，由數(shù)字信號處理模塊對該接收信號進行脈沖壓縮 及解碼操作，并進行目標(biāo)距離解算。
[0061] 所述的脈沖壓縮包含：將接收信號經(jīng)過匹配濾波技術(shù)加以壓縮，使它的等效帶寬 B滿足B = Λ/>> I/ r，距離分辨率Ai-C/2B，其中c為電磁波傳播速度。
[0062] 以上調(diào)頻為例，雷達發(fā)射信號表達式為：
其中，7?脈沖持續(xù)時間，4為中心頻率，?是時間變量，礙線性調(diào)頻率。
[0063] 帶有時延的接收回波為：
匹配濾波為發(fā)射信號的復(fù)共軛：
經(jīng)過匹配濾波后的時域輸出為：
Chirp信號經(jīng)匹配濾波的輸出具有sine函數(shù)的形狀和特性，壓縮后脈寬變窄，距離分 辨率提高。
[0064] 如圖8所示，所述的問詢設(shè)備的距離解算追蹤預(yù)警過程包含以下步驟： 步驟S701、處于問詢狀態(tài)的軌道交通輔助追蹤預(yù)警設(shè)備（問詢設(shè)備）中的二次雷達探測 模塊對問詢信號進行編碼，生成編碼信號，并將編碼信號發(fā)送出去。
[0065] 其他問詢設(shè)備接收到該信號則不進行處理。
[0066] 問詢信號的編碼信號中的目的地址為廣播地址。
[0067] 將一特定地址定義為廣播地址，目的地址為廣播地址時，實現(xiàn)的是一對多的問詢， 目標(biāo)搜索需用廣播地址，其他地址情況為一對一的測距問詢。
[0068] 步驟S702、問詢設(shè)備進行目標(biāo)搜索，判斷在目標(biāo)搜索周期內(nèi)是否收到應(yīng)答設(shè)備發(fā) 送的應(yīng)答信號，若是，則進行步驟S703,若否，則說明在應(yīng)答地址范圍內(nèi)沒有搜索到應(yīng)答設(shè) 備，進行下一個周期的目標(biāo)搜索。
[0069] 步驟S703、對應(yīng)答信號進行脈沖壓縮和解碼操作，對應(yīng)答信號中的目標(biāo)地址進行 提取和記錄。
[0070] 步驟S704、問詢設(shè)備將目標(biāo)搜索過程中搜索到的各目標(biāo)應(yīng)答設(shè)備地址作為目的地 址發(fā)送問詢信號，問詢設(shè)備接收到目標(biāo)應(yīng)答設(shè)備的應(yīng)答信號后進行距離解算（問詢設(shè)備和 目標(biāo)應(yīng)答設(shè)備之間的測距)。
[0071] 步驟S705、問詢設(shè)備判斷目標(biāo)應(yīng)答設(shè)備的個數(shù)，如果目標(biāo)個數(shù)為1，進行步驟 S706,如果目標(biāo)個數(shù)小于等于N (N的范圍根據(jù)實際應(yīng)用情況來定)，則進行步驟S707,如果 目標(biāo)個數(shù)大于N，則進行步驟S708。
[0072] 步驟S706、問詢設(shè)備進行目標(biāo)跟蹤，對目標(biāo)應(yīng)答設(shè)備進行連續(xù)M (M的范圍根據(jù)系 統(tǒng)處理速度、系統(tǒng)所需的目標(biāo)搜索周期確定，與N沒有關(guān)系）次測距，進行步驟S709。
[0073] 步驟S707、問詢設(shè)備進行目標(biāo)跟蹤，對所有進行目標(biāo)跟蹤的目標(biāo)應(yīng)答設(shè)備進行測 距，測距總次數(shù)等于M次，進行步驟S709。
[0074] 步驟S708、選擇距離值最小的N個目標(biāo)應(yīng)答設(shè)備進行目標(biāo)跟蹤，進行步驟S707。
[0075] 步驟S709、問詢設(shè)備每隔時間T1向主控模塊發(fā)送目標(biāo)應(yīng)答設(shè)備的地址和距離信 息，進行步驟S702。
[0076] 如圖9所示，所述的應(yīng)答設(shè)備的應(yīng)答過程包含以下步驟： 步驟S711、處于應(yīng)答狀態(tài)的軌道交通輔助追蹤預(yù)警設(shè)備(應(yīng)答設(shè)備）中的二次雷達探測 模塊接收問詢設(shè)備發(fā)送的問詢信號，對問詢信號進行脈沖壓縮和解碼操作，對問詢信號中 的源地址進行提取和記錄。
[0077] 步驟S712、判斷問詢信號的源地址是否在應(yīng)答設(shè)備的應(yīng)答地址范圍內(nèi)，如果是，進 行步驟S713,如果否，則不響應(yīng)。
[0078] 應(yīng)答地址范圍由實際車輛運行情況來確定，如：發(fā)出問詢信號的列車與應(yīng)答設(shè)備 的列車共線運行，或者發(fā)出問詢信號的列車與應(yīng)答設(shè)備的列車的上行或下行方向相同、可 能共線運行等情況下，應(yīng)答設(shè)備才進行應(yīng)答。
[0079] 步驟S713、應(yīng)答設(shè)備對應(yīng)答信號進行編碼，生成編碼信號，并將編碼信號發(fā)送出 去。
[0080] 應(yīng)答信號的編碼信號中的源地址為本應(yīng)答設(shè)備的地址，目的地址為所接收到問詢 信號的問詢設(shè)備的地址。
[0081] 由于列車在運行過程中時快時慢，電磁波傳輸路徑由于環(huán)境的不同也會存在一些 差異，在對前車進行距離追蹤時，距離值可能出現(xiàn)跳變，若距離值在報警門限處跳變，將會 出現(xiàn)多次報警情況，為了建立列車的穩(wěn)定跟蹤，需要主控模塊進行距離跟蹤。
[0082] 所述的主控模塊進行距離跟蹤的步驟包含：主控模塊采用跟蹤濾波（如kalman濾 波）方法對距離值進行濾波，對目標(biāo)距離跟蹤曲線進行平滑處理，可以去除測距過程中的野 值，建立穩(wěn)定的距離跟蹤。
[0083] 本發(fā)明具有以下優(yōu)勢：采用線性調(diào)頻脈沖壓縮及信號編碼取平均方法提高測距準(zhǔn) 確性；信號處理部分對各目標(biāo)車輛距離信息分類、濾波建立穩(wěn)定跟蹤，提高了抗干擾性能； 融合了列車運行狀態(tài)自動識別和手動設(shè)置雙重功能，以適應(yīng)更多行車工況；列車運行時在 探測范圍內(nèi)可能會有多列車多臺設(shè)備存在，為了進行設(shè)備識別，只在有潛在危險列車間建 立二次雷達探測，對設(shè)備進行地址分配，并對發(fā)射信號進行編碼。
[0084] 盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細介紹，但應(yīng)當(dāng)認識到上述的 描述不應(yīng)被認為是對本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的 多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。
【主權(quán)項】
1. 一種軌道交通輔助追蹤預(yù)警防撞系統(tǒng)，其特征在于，包含分別設(shè)置在列車頭部和列 車尾部的兩套完全相同的軌道交通輔助追蹤預(yù)警設(shè)備，每個軌道交通輔助追蹤預(yù)警設(shè)備包 含車載設(shè)備和地面設(shè)備； 所述的地面設(shè)備是兩個以上設(shè)置在列車狀態(tài)可能發(fā)生變化的軌道位置處的RFID標(biāo) 簽； 所述的車載設(shè)