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欧洲应答器报文实时编码及测试平台的研究

孙萍  
【摘要】: 应答器是点式传递信息的设备,作为一种信息传输的媒介它已被广泛应用于航海、航天、通信和军事等领域。20世纪70年代应答器开始被应用到列车控制系统中,主要用于向车载设备传输大量数据信息保证列车安全行驶。鉴于欧洲应答器技术的先进性并结合当前国内铁路的实际情况,我国引进并吸收了欧洲列车控制系统中欧洲应答器的相关技术并将其应用于CTCS。 掌握欧洲应答器报文编码技术是实现欧洲应答器技术在我国成功应用的关键之一,目前我国均采用预先编码的方式来生成编码报文,但是随着铁路运营需求的增长,这种现有的报文编码方式已不能满足需求,铁道部为此提出了采用实时动态的编码方式生成应答器报文。因而欧洲应答器报文实时编码的研究具有重要的现实意义和实用价值。 本文首先介绍了欧洲应答器技术及其在CTCS中的应用,描述了应答器报文编码策略,然后着重分析了报文编码的算法原理,对编码算法的关键步骤设计了快速算法,并采用软件的方式实现了报文编码,验证和分析了算法的正确性和算法效率。实验结果表明软件实现编码效率较低,无法满足实时编码的要求,因此考虑采用硬件来实现实时编码。 本文给出了一种基于FPGA的报文实时编码的完整方案,然后根据欧洲应答器编码策略,在QuartusⅡ设计平台上实现了报文的编码设计输入并进行了综合仿真分析,验证了设计的正确性。 最后为了全面测试整个实时编码模块的功能和性能,本文采用模拟TCC的方法设计了具有报文译码,通信等功能的仿真测试平台。


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