基于FFFIS編碼策略和FPGA的應(yīng)答器報文信號源設(shè)計(jì).pdf

1、我國國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展對鐵路運(yùn)輸業(yè)提出了更快、更安全、自動化等發(fā)展要求。為適應(yīng)這樣的發(fā)展要求，我國自主研發(fā)了自己的列車運(yùn)行控制系統(tǒng) CTCS（Chinese Train Control System）。列車運(yùn)行控制系統(tǒng)減少了列車運(yùn)行時的人工干預(yù)，為列車的運(yùn)行提供了精準(zhǔn)、安全、高效的自動化控制。應(yīng)答器系統(tǒng)是列車運(yùn)行控制系統(tǒng)中用于車-地通信的關(guān)鍵部分，是列車安全運(yùn)行的重要保證。目前，我國應(yīng)答器技術(shù)主要引進(jìn)于歐洲列控系統(tǒng)。因此，進(jìn)行應(yīng)答器系統(tǒng)

2、相關(guān)技術(shù)的研究對于提高我國在列控系統(tǒng)方面的自主創(chuàng)新能力和技術(shù)水平是有重要意義的。
　　應(yīng)答器系統(tǒng)中的報文信號是車-地通信的信息載體，它是由原始信息通過編碼得來的。我國現(xiàn)有的應(yīng)答器報文編碼基本上是采用軟件預(yù)先編碼的方式。軟件編碼存在效率較低的缺點(diǎn)，因此實(shí)現(xiàn)應(yīng)答器報文的實(shí)時編碼是應(yīng)答器技術(shù)發(fā)展的一個重要方向。另外，應(yīng)答器系統(tǒng)中的接口 C用于由地面電子單元（ Lineside Electronic Unit，LEU）向應(yīng)答器傳送報文信號

3、。該接口涉及到報文在 LEU內(nèi)的管理和發(fā)送方式，是應(yīng)答器系統(tǒng)工作的重要結(jié)構(gòu)。
　　本文基于對應(yīng)答器報文實(shí)時編碼與應(yīng)答器系統(tǒng)接口 C兩方面的研究，設(shè)計(jì)并制作了一個可用于應(yīng)答器報文編碼和發(fā)送的信號源。
　　首先介紹了應(yīng)答器系統(tǒng)的工作原理，進(jìn)行了應(yīng)答器報文信號源的需求分析與整體設(shè)計(jì)；其次分析了歐洲FFFIS（Form Fit Function Specification）編碼策略，將編碼過程按功能分塊，對每個模塊做了詳細(xì)的基于 F

4、PGA的算法設(shè)計(jì)；然后分析了接口 C的技術(shù)要求與報文發(fā)送規(guī)則，研究并設(shè)計(jì)了報文管理與發(fā)送方式；最后進(jìn)行了信號源其它部分的設(shè)計(jì)。
　　本設(shè)計(jì)在 Quartus II開發(fā)平臺上完成對數(shù)字邏輯部分的設(shè)計(jì)與仿真；在multisim設(shè)計(jì)平臺上完成模擬電路部分的設(shè)計(jì)與仿真；在 protel軟件上設(shè)計(jì)電路板圖；最后制板并搭建電路，載入FPGA程序，完成了信號源的設(shè)計(jì)與制作。
　　論文設(shè)計(jì)的應(yīng)答器報文信號源能夠?qū)崿F(xiàn)報文的編碼與循環(huán)發(fā)送功能，