[发明专利]一种用于车载信标天线故障检测的系统与方法

权利要求书

1.一种用于车载信标天线故障检测的系统，其特征在于，包括：车载信标、车轮检测装置、地面天线、地面故障检测主机；其中，

车载信标安装在列车上，并且车载信标内存储列车标识信息；

车轮检测装置通过检测列车车轮驶入检测区域而触发所述地面故障检测主机进入信标读取模式；

地面故障检测主机连接地面天线并通过地面天线进行信号收发；地面故障检测主机在所述信标读取模式下通过地面天线激发所述车载信标并读取车载信标存储的列车标识信息；并且，地面故障检测主机在获得了列车标识信息后切换至车载信标天线功率检测模式，在该模式下接收车载信标天线的发射信号并检测其功率特性，通过功率特性判断车载信标天线是否处于故障状态；检测到车载信标天线的故障状态后，地面故障检测主机将该故障状态与列车的列车标识信息绑定并上传至控制中心；

所述地面故障检测主机包括控制处理模块、调制发射电路、解调接收电路、功率检测电路；其中，所述控制处理模块具体包括：发射控制器单元、接收识别单元、功率判断单元、远程通信单元以及本地控制单元；并且，所述地面天线包括第一天线部分、第二天线部分、隔离部分以及耦合器；

其中，所述发射控制器单元用于在所述信标读取模式下生成发送至车载信标的基带指令信号,该基带指令信号用于指令车载信标传输自身存储的列车标识信息，并且，发射控制器单元控制调制发射电路将基带指令信号调制为射频指令信号并进行发送，以及控制调制发射电路停止发送该射频指令信号；

所述调制发射电路采用正交调制的方式对发射控制器单元所提供的基带指令信号进行调制以生成第一频率的所述射频指令信号；

所述第一天线部分工作在天线有效频段中第一频率对应的频段部分，用于实现与车载信标之间的信号收发，包括：发送所述射频指令信号以及接收车载信标被激发之后传输的反向散射信号，该反向散射信号携带了车载信标中存储的列车标识信息；

所述耦合器连接至该第一天线部分；耦合器采用无源耦合器，用于防止发射信号泄漏；

所述解调接收电路用于对由第一天线部分接收的所述反向散射信号进行解调，并且将I相和Q相的基带解调信号输送至接收识别单元，进行列车标识信息的识别获取；

所述第二天线部分接收车载信标天线发射的第二频率上的发射信号；第二天线部分工作在天线有效频段中第二频率对应的频段部分，并且，通过隔离部分与第一天线部分予以电磁隔离；

所述功率检测电路从第二天线部分接收车载信标天线的发射信号，对第二频率上的无线信号进行功率测量，并将测量值提供给功率判断单元；

功率判断单元根据测量值分析车载信标天线的发射信号的功率特性，通过功率特性判断车载信标天线是否处于故障状态；

远程通信单元用于使地面故障检测主机实现与远程的CBTC控制中心的通信，从而将检测到的故障状态与列车标识信息进行绑定后实现上报；

本地控制单元用于对本地报警设施的控制。

2.根据权利要求1所述的车载信标天线故障检测的系统，其特征在于，该系统还包括设置在轨旁的故障检测状态显示灯，当所述地面故障检测主机检测到故障状态后，故障检测状态显示灯显示故障提示。

3.根据权利要求1所述的车载信标天线故障检测的系统，其特征在于，所述调制发射电路包括第一数模转换器、第一低通滤波器、第二数模转换器、第二低通滤波器、正交调制器、第一本地振荡器和功率放大器；所述解调接收电路包括低噪声放大器、混频器、第一增益控制器、第一接收滤波器、第一模数转换器、第二增益控制器、第二接收滤波器和第二模数转换器；所述功率检测电路包括无源滤波器和频谱功率测量器。

4.根据权利要求1所述的车载信标天线故障检测的系统，其特征在于，功率判断单元预设一分析时段长度T以及激发阈值C，并且计量分析时段长度T内测量值大于激发阈值C的脉冲数，当该脉冲数小于一预定的数值时，则以此判定车载信标天线的发射信号处于故障状态。