[发明专利]用于有轨列车精确定位的无源信标装置、系统与测量方法

权利要求书

1.用于有轨列车精确定位的无源信标装置，其特征在于，包括询问器和至少1个无源信标；

所述无源信标包括依次连接的接收天线B1、带通滤波器B和发射天线B2，不同的无源信标的带通滤波器B的中心频率不同；

所述询问器包括控制器A、频率综合器A、数字信号处理器A、发射天线A1和接收天线A2；

所述频率综合器能够在控制器A的控制下产生不同的单频射频信号作为询问信号并通过发射天线A1发射，每个无源信标的工作频率至少与一个单频射频信号相对应；所述接收天线B1能够接收发射天线A1发射的询问信号，接收的询问信号通过带通滤波器B滤波后作为应答信号通过发射天线B2发射；所述接收天线A2用于接收无源信标的应答信号并传输给数字信号处理器A；所述数字信号处理器A用于根据接收的信号计算列车的速度信息和询问器正对信标时的时间。

2.根据权利要求1所述的用于有轨列车精确定位的无源信标装置，其特征在于，所述发射天线A1和接收天线B1的极化相同，所述发射天线B2和接收天线A2的极化相同，所述发射天线B1和发射天线B2的极化正交；所述发射天线A1和接收天线A2的极化正交。

3.根据权利要求1所述的用于有轨列车精确定位的无源信标装置，其特征在于，所述询问器还包括放大器A、带通滤波器A1、低噪声放大器A、混频器A、带通滤波器A2、模数转换器A；所述放大器A连接在频率综合器A和发射天线A1之间；所述接收天线A2、低噪声放大器A、混频器A、带通滤波器A2、模数转换器A和数字信号处理器A依次连接；所述频率综合器还与混频器A相连，给混频器A提供本振信号。

4.根据权利要求1至3任一所述的用于有轨列车精确定位的无源信标装置，其特征在于，所述信标的带通滤波器B为无源滤波器。

5.用于有轨列车精确定位的无源信标系统，其特征在于，包括权利要求3所述的一种用于有轨列车精确定位的无源信标装置，所述信标的数量为m个，m为大于1的自然数；其中，询问器安装在列车车头顶部、侧部或底部，信标安装在列车轨道的顶部、侧部或底部且m个信标分别安装在不同的列车运行区间；当列车经过信标时，询问器的发射天线A1能够正对信标的接收天线B1，询问器的接收天线A2能够正对信标的发射天线B2。

6.根据权利要求5所述的用于有轨列车精确定位的无源信标系统，其特征在于，所述信标的中心频率为f₀+kΔf，带宽小于Δf，其中f₀为询问信号的初始频率，k为信标的编号，k＝0、1、2、3、…、m-1；Δf为预先设定的信标的中心频率差；所述频率综合器A能够产生中心频率为f₀+kΔf的单频射频信号。

7.根据权利要求6所述的用于有轨列车精确定位的无源信标系统，其特征在于，所述控制器还能够与列车调度系统相连，获取类车的路段区间信息。