一種有源應(yīng)答器的dbpl解碼方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及有源應(yīng)答器的DBPL解碼技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]為了保證我國(guó)鐵路運(yùn)輸安全，滿足互通運(yùn)營(yíng)需求，適應(yīng)鐵路建設(shè)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，鐵路總公司頒發(fā)了中國(guó)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)CTCS技術(shù)規(guī)范，其中CTCS-1、CTCS-2、CTCS-3級(jí)均明確要求在地面設(shè)置點(diǎn)式應(yīng)答器，在機(jī)車上安裝查詢裝置BTM。應(yīng)答器系統(tǒng)已經(jīng)成為我國(guó)鐵路改造和建設(shè)不可缺少的重要設(shè)備。
[0003]有源應(yīng)答器作為應(yīng)答器系統(tǒng)的重要組成部分，通過(guò)空氣接口將地面實(shí)時(shí)信息傳送給車載設(shè)備。有源應(yīng)答器與地面電子單元(LEU)通過(guò)一對(duì)應(yīng)答器專用屏蔽雙絞線電纜連接，該電纜中傳送的信號(hào)為8.82kHz正弦信號(hào)疊加DBPL編碼的數(shù)據(jù)，8.82KHz由有源應(yīng)答器硬件電路用于能量的提取，而DBPL編碼數(shù)據(jù)則需進(jìn)行報(bào)文解碼輸出可變報(bào)文。在干擾比較強(qiáng)的電氣化鐵路中，如何保證正確解碼、輸出正確報(bào)文信息在實(shí)際應(yīng)用中起到至關(guān)重要的作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種有源應(yīng)答器的DBPL解碼方法，通過(guò)產(chǎn)生單穩(wěn)態(tài)信號(hào)來(lái)提取碼元同步時(shí)鐘，輸出解碼數(shù)據(jù)，用于恢復(fù)可變報(bào)文信息，提高有源應(yīng)答器的正確解碼能力，進(jìn)而提高抗干擾能力。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種有源應(yīng)答器的DBPL解碼方法，包括以下步驟:
1)根據(jù)系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)的上升沿，提取延時(shí)信號(hào)，即提取DBPL碼元的一級(jí)延時(shí)SI和二級(jí)延時(shí)S2信號(hào)；
2)將上述兩級(jí)延時(shí)信號(hào)S1、S2進(jìn)行異或，從而提取DBPL碼元的邊沿采集信號(hào)；
3)對(duì)邊沿采集信號(hào)的邊沿脈沖進(jìn)行采集，提取單穩(wěn)態(tài)信號(hào)；
4)根據(jù)輸出的單穩(wěn)態(tài)信號(hào)，提取占空比為50%的同步時(shí)鐘信號(hào)；
5)在同步時(shí)鐘的上升沿提取DBPL碼元的一級(jí)延時(shí)LI和二級(jí)延時(shí)L2信號(hào)，再對(duì)一級(jí)延時(shí)LI和二級(jí)延時(shí)L2信號(hào)進(jìn)行同或解碼，從而提取出解碼數(shù)據(jù)。
[0006]進(jìn)一步優(yōu)化的技術(shù)方案為所述步驟3)中的單穩(wěn)態(tài)信號(hào)的單穩(wěn)態(tài)高電平保持時(shí)間為Tl，且大于半個(gè)DBPL碼元周期小于一個(gè)DBPL碼元周期，DBPL碼元的周期為T2。
[OOO7 ]進(jìn)一步優(yōu)化的技術(shù)方案為所述步驟4)中同步時(shí)鐘信號(hào)與DBPL碼元同步。
[0008]進(jìn)一步優(yōu)化的技術(shù)方案為所述步驟5)解碼數(shù)據(jù)根據(jù)DBPL碼元性質(zhì)進(jìn)行同或解碼得出，S卩DBPL碼元為O或I均是與前一個(gè)DBPL碼元比較得出的，故DBPL解碼先設(shè)定第一個(gè)DBPL碼元為基準(zhǔn)DBPL碼元，定為X，其后DBPL碼元跳變與其一致則為I，相反則為O。
[0009]進(jìn)一步優(yōu)化的技術(shù)方案為所述步驟I)中的系統(tǒng)時(shí)鐘采用9MHz時(shí)鐘。
[0010]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:本發(fā)明通過(guò)對(duì)DBPL碼元跳變沿的采集，提取出單穩(wěn)態(tài)信號(hào)，進(jìn)而確定同步時(shí)鐘，在同步時(shí)鐘的上升沿提取DBPL碼元的一級(jí)延時(shí)LI和二級(jí)延時(shí)L2信號(hào)，再對(duì)一級(jí)延時(shí)LI和二級(jí)延時(shí)L2信號(hào)進(jìn)行同或解碼，從而提取出解碼數(shù)據(jù)，輸出正確的可變報(bào)文信息，提高有源應(yīng)答器的正確解碼能力，進(jìn)而提高抗干擾能力。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本發(fā)明原理框圖；
圖2是本發(fā)明邊沿采集信號(hào)提取時(shí)序圖；
圖3是本發(fā)明單穩(wěn)態(tài)信號(hào)提取時(shí)序圖；
圖4是本發(fā)明同步時(shí)鐘提取時(shí)序圖；
圖5是本發(fā)明DBPL同或解碼時(shí)序圖；
圖6是本發(fā)明DBPL編碼原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0013]如圖1所示，本發(fā)明是一種有源應(yīng)答器的DBPL解碼方法，包括以下步驟:
1)根據(jù)系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)的上升沿，提取延時(shí)信號(hào)，即提取DBPL碼元的一級(jí)延時(shí)SI和二級(jí)延時(shí)S2信號(hào)；
2)將上述兩級(jí)延時(shí)信號(hào)S1、S2進(jìn)行異或，從而提取DBPL碼元的邊沿采集信號(hào)；
3)對(duì)邊沿采集信號(hào)的邊沿脈沖進(jìn)行采集，提取單穩(wěn)態(tài)信號(hào)；
4)根據(jù)輸出的單穩(wěn)態(tài)信號(hào)，提取占空比為50%的同步時(shí)鐘信號(hào)；
5)在同步時(shí)鐘的上升沿提取DBPL碼元的一級(jí)延時(shí)LI和二級(jí)延時(shí)L2信號(hào)，再對(duì)一級(jí)延時(shí)LI和二級(jí)延時(shí)L2信號(hào)進(jìn)行同或解碼，從而提取出解碼數(shù)據(jù)。
[0014]進(jìn)一步優(yōu)化的技術(shù)方案為所述步驟3)中的單穩(wěn)態(tài)信號(hào)的單穩(wěn)態(tài)高電平保持時(shí)間為Tl，且大于半個(gè)DBPL碼元周期小于一個(gè)DBPL碼元周期，DBPL碼元的周期為T2。
[00?5]進(jìn)一步優(yōu)化的技術(shù)方案為所述步驟4)中同步時(shí)鐘信號(hào)與DBPL碼元同步。
[0016]進(jìn)一步優(yōu)化的技術(shù)方案為所述步驟5)解碼數(shù)據(jù)根據(jù)DBPL碼元性質(zhì)進(jìn)行同或解碼得出，S卩DBPL碼元為O或I均是與前一個(gè)DBPL碼元比較得出的，故DBPL解碼先設(shè)定第一個(gè)DBPL碼元為基準(zhǔn)DBPL碼元，定為X，其后DBPL碼元跳變與其一致則為I，相反則為O。
[0017]進(jìn)一步優(yōu)化的技術(shù)方案為所述步驟I)中的系統(tǒng)時(shí)鐘采用9MHz時(shí)鐘。
[0018]如圖2所示，邊沿采集信號(hào)主要為DBPL編碼數(shù)據(jù)跳變沿(上升沿和下降沿)采集，采集的結(jié)果為在DBPL的跳變沿輸出高脈沖。
[0019]如圖3所示，單穩(wěn)態(tài)信號(hào)的產(chǎn)生即當(dāng)單穩(wěn)態(tài)信號(hào)在原態(tài)(邏輯O)時(shí)檢測(cè)到DBPL邊沿脈沖到來(lái)，則信號(hào)狀態(tài)發(fā)生反轉(zhuǎn)(由邏輯O變?yōu)檫壿?)，保持一定時(shí)間后回到原態(tài)，在邏輯I保持期間不檢測(cè)是否有DBPL邊沿脈沖，其中邏輯I保持時(shí)間Tl即為單穩(wěn)態(tài)高電平保持時(shí)間，其大于半個(gè)DBPL碼元周期小于一個(gè)DBPL碼元周期；T2即為DBPL碼元的周期。從而提取的單穩(wěn)態(tài)信號(hào)與DBPL數(shù)據(jù)速率相同，占空比大于50%的周期性信號(hào)。
[0020]如圖4所示，同步時(shí)鐘信號(hào)的提取是根據(jù)單穩(wěn)態(tài)信號(hào)的穩(wěn)定頻率，產(chǎn)生同頻率但占空比為50%的信號(hào)，即DBPL數(shù)據(jù)的同步時(shí)鐘信號(hào)。
[0021]如圖5所示，DBPL解碼部分主要采用的方法為同或解碼，即在在同步時(shí)鐘的上升沿提取DBPL碼元的一級(jí)延時(shí)LI和二級(jí)延時(shí)L2信號(hào)，得到的兩級(jí)延時(shí)信號(hào)進(jìn)行同或完成解碼。根據(jù)DBPL碼元性質(zhì)，碼元為O或I均是與前一個(gè)碼元比較得出的，故DBPL解碼先設(shè)定第一個(gè)碼元為基準(zhǔn)碼元，定為X，其后碼元跳變與其一致則為I，相反則為O。圖5中由于時(shí)序采集的原因，解碼結(jié)果舍去基準(zhǔn)碼元X和其后第一個(gè)碼元，但由于應(yīng)答器報(bào)文發(fā)送是循環(huán)無(wú)縫發(fā)送的，解碼也是在報(bào)文發(fā)送過(guò)程中一直進(jìn)行的，故此舍去不會(huì)造成報(bào)文數(shù)據(jù)丟失，此解碼方法通過(guò)FPGA實(shí)現(xiàn)。
[0022]如圖6所示，DBPL碼是由絕對(duì)雙相碼經(jīng)差分變換得到的相對(duì)于輸入的NRZ波形的差分碼。其編碼原理如圖6所示:每一個(gè)比特用兩個(gè)狀態(tài)表示，第一種狀態(tài)表示的是碼元內(nèi)的相位變化，從‘I’到‘0’用‘A’表示，從‘0’到I’用‘B’表示;第二種狀態(tài)用以比較當(dāng)前碼元與之前碼元，相等表示為‘I’，不等表示為‘O’。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種有源應(yīng)答器的DBPL解碼方法，其特征在于:包括以下步驟: 1)根據(jù)系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)的上升沿，提取延時(shí)信號(hào)，即提取DBPL碼元的一級(jí)延時(shí)SI和二級(jí)延時(shí)S2信號(hào)； 2)將上述兩級(jí)延時(shí)信號(hào)S1、S2進(jìn)行異或，從而提取DBPL碼元的邊沿采集信號(hào)； 3 )對(duì)邊沿采集信號(hào)的邊沿脈沖進(jìn)行采集，提取單穩(wěn)態(tài)信號(hào)； 4)根據(jù)輸出的單穩(wěn)態(tài)信號(hào)，提取占空比為50%的同步時(shí)鐘信號(hào)； 5)在同步時(shí)鐘的上升沿提取DBPL碼元的一級(jí)延時(shí)LI和二級(jí)延時(shí)L2信號(hào)，再對(duì)一級(jí)延時(shí)LI和二級(jí)延時(shí)L2信號(hào)進(jìn)行同或解碼，從而提取出解碼數(shù)據(jù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有源應(yīng)答器的DBPL解碼方法，其特征在于:所述步驟3)中的單穩(wěn)態(tài)信號(hào)的單穩(wěn)態(tài)高電平保持時(shí)間為Tl，且大于半個(gè)DBPL碼元周期小于一個(gè)DBPL碼元周期，DBPL碼元的周期為T2。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有源應(yīng)答器的DBPL解碼方法，其特征在于:所述步驟4)中同步時(shí)鐘信號(hào)與DBPL碼元同步。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有源應(yīng)答器的DBPL解碼方法，其特征在于:所述步驟5)解碼數(shù)據(jù)根據(jù)DBPL碼元性質(zhì)進(jìn)行同或解碼得出，即DBPL碼元為O或I均是與前一個(gè)DBPL碼元比較得出的，故DBPL解碼先設(shè)定第一個(gè)DBPL碼元為基準(zhǔn)DBPL碼元，定為X，其后DBPL碼元跳變與其一致則為I，相反則為O。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有源應(yīng)答器的DBPL解碼方法，其特征在于:所述步驟I)中的系統(tǒng)時(shí)鐘采用9MHz時(shí)鐘。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種有源應(yīng)答器的DBPL解碼方法，涉及有源應(yīng)答器的DBPL解碼技術(shù)領(lǐng)域。包括以下步驟：1）根據(jù)系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)的上升沿，提取延時(shí)信號(hào)；2）提取DBPL碼元的邊沿采集信號(hào)；？3）對(duì)邊沿采集信號(hào)的邊沿脈沖進(jìn)行采集，提取單穩(wěn)態(tài)信號(hào)；4）根據(jù)輸出的單穩(wěn)態(tài)信號(hào)，提取占空比為50%的同步時(shí)鐘信號(hào)；5）在同步時(shí)鐘信號(hào)的上升沿提取DBPL碼元的一級(jí)延時(shí)L1和二級(jí)延時(shí)L2信號(hào)，再對(duì)一級(jí)延時(shí)L1和二級(jí)延時(shí)L2信號(hào)進(jìn)行同或解碼，從而提取出解碼數(shù)據(jù)。本發(fā)明采用同或解碼提取出解碼數(shù)據(jù)，輸出正確的可變報(bào)文信息，提高有源應(yīng)答器的正確解碼能力，進(jìn)而提高抗干擾能力。
【IPC分類】H04L7/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105591731
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201511013925
【發(fā)明人】門偉叢, 劉杰, 周新, 梁鶴新
【申請(qǐng)人】固安信通信號(hào)技術(shù)股份有限公司
【公開(kāi)日】2016年5月18日
【申請(qǐng)日】2015年12月31日