小于等于N，則進(jìn)行步驟S707,如果目標(biāo)個(gè)數(shù)大于N，則進(jìn)行步驟S708 ; 步驟S706、問詢設(shè)備進(jìn)行目標(biāo)跟蹤，對目標(biāo)應(yīng)答設(shè)備進(jìn)行連續(xù)M次測距，進(jìn)行步驟 S709 ； 步驟S707、問詢設(shè)備進(jìn)行目標(biāo)跟蹤，對所有進(jìn)行目標(biāo)跟蹤的目標(biāo)應(yīng)答設(shè)備進(jìn)行測距，測 距總次數(shù)等于M次，進(jìn)行步驟S709 ; 步驟S708、選擇距離值最小的N個(gè)目標(biāo)應(yīng)答設(shè)備進(jìn)行目標(biāo)跟蹤，進(jìn)行步驟S707 ; 步驟S709、問詢設(shè)備每隔時(shí)間Tl向主控模塊發(fā)送目標(biāo)應(yīng)答設(shè)備的地址和距離信息，進(jìn) 行步驟S702 ; 所述的應(yīng)答設(shè)備的應(yīng)答過程包含以下步驟： 步驟S711、應(yīng)答設(shè)備中的二次雷達(dá)探測模塊接收問詢設(shè)備發(fā)送的問詢信號，對問詢信 號進(jìn)行脈沖壓縮和解碼操作，對問詢信號中的源地址進(jìn)行提取和記錄； 步驟S712、判斷問詢信號的源地址是否在應(yīng)答設(shè)備的應(yīng)答地址范圍內(nèi)，如果是，進(jìn)行步 驟S713,如果否，則不響應(yīng)； 步驟S713、應(yīng)答設(shè)備對應(yīng)答信號進(jìn)行編碼，生成編碼信號，并將編碼信號發(fā)送出去； 應(yīng)答信號的編碼信號中的源地址為本應(yīng)答設(shè)備的地址，目的地址為所接收到的問詢信 號的問詢設(shè)備的地址。
[0017] 本發(fā)明具有以下優(yōu)勢：采用線性調(diào)頻脈沖壓縮及信號編碼取平均方法提高測距準(zhǔn) 確性；信號處理部分對各目標(biāo)車輛距離信息分類、濾波建立穩(wěn)定跟蹤，提高了抗干擾性能； 融合了列車運(yùn)行狀態(tài)自動(dòng)識(shí)別和手動(dòng)設(shè)置雙重功能，以適應(yīng)更多行車工況；列車運(yùn)行時(shí)在 探測范圍內(nèi)可能會(huì)有多列車多臺(tái)設(shè)備存在，為了進(jìn)行設(shè)備識(shí)別，只在有潛在危險(xiǎn)列車間建 立二次雷達(dá)探測，對設(shè)備進(jìn)行地址分配，并對發(fā)射信號進(jìn)行編碼。
【附圖說明】
[0018] 圖1和圖2是本發(fā)明提供的軌道交通輔助追蹤預(yù)警防撞系統(tǒng)的地面設(shè)備的設(shè)置示 意圖。
[0019] 圖3是本發(fā)明提供的軌道交通輔助追蹤預(yù)警防撞系統(tǒng)的車載設(shè)備的電路框圖。 [0020]圖4是軌道交通輔助追蹤預(yù)警防撞系統(tǒng)中二次雷達(dá)探測模塊的電路圖。
[0021] 圖5是編碼方法的不意圖。
[0022] 圖6是編碼格式。
[0023] 圖7是Chirp (啁啾）信號的示意圖。
[0024] 圖8是問詢設(shè)備的距離解算追蹤預(yù)警過程的流程圖。
[0025] 圖9是應(yīng)答設(shè)備的應(yīng)答過程的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 以下根據(jù)圖1~圖9,具體說明本發(fā)明的較佳實(shí)施例。
[0027] 如圖1所示，本發(fā)明提供一種軌道交通輔助追蹤預(yù)警防撞系統(tǒng)，包含分別設(shè)置在 列車頭部和列車尾部的兩套完全相同的軌道交通輔助追蹤預(yù)警設(shè)備，每個(gè)軌道交通輔助追 蹤預(yù)警設(shè)備包含車載設(shè)備和地面設(shè)備。
[0028] 如圖1和圖2所示，所述的地面設(shè)備是若干RFID標(biāo)簽，該RFID標(biāo)簽(標(biāo)簽A、B、C、 D、E、F、G、H、J、K、M和N)設(shè)置在列車狀態(tài)可能發(fā)生變化的軌道位置(如出庫線、入庫線、渡 線等)，通過車載設(shè)備對RFID標(biāo)簽讀取順序的不同來識(shí)別列車運(yùn)行狀態(tài)，如讀取順序從標(biāo)簽 A到標(biāo)簽B為出庫，下行線路，讀取順序從標(biāo)簽B到標(biāo)簽A為入庫。
[0029] 如圖3所示，所述的車載設(shè)備包含： 主控模塊101 (型號為STM32F10x); 二次雷達(dá)探測模塊102,其電性連接所述的主控模塊101 ; RFID信息讀寫模塊103,其電性連接所述的主控模塊101 ; 顯示示警終端104,其電性連接所述的主控模塊101 ; 電源模塊105,其電性連接所述的主控模塊101和列車電源。
[0030] 所述的主控模塊101與二次雷達(dá)探測模塊102、RFID信息讀寫模塊103、顯示示警 終端104建立通信，根據(jù)RFID標(biāo)簽識(shí)別情況及顯示示警終端104手動(dòng)設(shè)置情況的識(shí)別來切 換系統(tǒng)工作模式，對各模塊工作狀態(tài)進(jìn)行控制。
[0031] 所述的二次雷達(dá)探測模塊102采用應(yīng)答、詢問一體化設(shè)計(jì)，應(yīng)答模式與詢問模式 間可以通過列車運(yùn)行狀態(tài)自動(dòng)切換，由列車車頭設(shè)備發(fā)射詢問信號，前車尾部設(shè)備根據(jù)收 到詢問信號的種類對后車詢問進(jìn)行相應(yīng)應(yīng)答，從而實(shí)現(xiàn)列車間通信及測距功能。
[0032] 如圖4所示，所述的二次雷達(dá)探測模塊102包含： 數(shù)字信號處理模塊1 (型號為xc6slx9+TMS320F281x); 通信模塊2 (型號為max3221)，其電性連接數(shù)字信號處理模塊1和主控模塊101 ; 頻綜信號源3,其電性連接數(shù)字信號處理模塊1 ; 信號發(fā)送處理模塊，其電性連接數(shù)字信號處理模塊1和頻綜信號源3 ; 信號接收處理模塊，其電性連接數(shù)字信號處理模塊1和頻綜信號源3 ; 收發(fā)模塊，其電性連接信號發(fā)送處理模塊和信號接收處理模塊。
[0033] 如圖4所示，所述的信號發(fā)送處理模塊包含： DDS (直接數(shù)字式頻率合成器，Direct Digital Synthesizer)調(diào)頻源4,其電性連接數(shù) 字信號處理模塊1和頻綜信號源3 ; 第一帶通濾波器5,其電性連接DDS調(diào)頻源4 ; 上變頻混頻器6,其電性連接第一帶通濾波器5和頻綜信號源3 ; 第一 AGC (自動(dòng)增益控制，Automatic Gain Control)放大器7,其電性連接上變頻混頻 器6和數(shù)字信號處理模塊1 ; 功率放大器8,其電性連接第一 AGC放大器7。
[0034] 所述的信號接收處理模塊包含： 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊16,其電性連接數(shù)字信號處理模塊1 ; 第二AGC放大器15,其電性連接模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊16和數(shù)字信號處理模塊1 ; 第二帶通濾波器14,其電性連接第二AGC放大器15 ; 下變頻混頻器13,其電性連接第二帶通濾波器14和頻綜信號源3 ; LNA (低噪音放大器，low-noise amplifier)放大器12,其電性連接下變頻混頻器13。
[0035] 所述的收發(fā)模塊包含： 收發(fā)開關(guān)9,其電性連接功率放大器8和LNA放大器12 ; 第三帶通濾波器10,其電性連接收發(fā)開關(guān)9 ; 射頻天線11，其電性連接第三帶通濾波器10。
[0036] 射頻天線11為發(fā)送和接收共用，數(shù)字信號處理模塊1對詢問信號進(jìn)行編碼，并控 制頻綜信號源3和DDS調(diào)頻源4產(chǎn)生帶寬為22MHz的Chirp (啁啾）信號，該Chirp信號經(jīng) 過第一帶通濾波器5的帶通濾波、上變頻混頻器6的上變頻、以及第一 AGC放大器和功率放 大器8的放大后，通過收發(fā)開關(guān)9,經(jīng)過第三帶通濾波器10的帶通濾波后，由射頻天線11輻 射出去，而射頻天線11接收到的應(yīng)答信號，經(jīng)過第三帶通濾波器10的帶通濾波后，通過收 發(fā)開關(guān)9進(jìn)入LNA放大器12,放大后經(jīng)過下變頻混頻器13的下變頻、第二帶通濾波器14的 帶通濾波、第二AGC放大器15的放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊16的模數(shù)轉(zhuǎn)換之后，數(shù)字信號處理模 塊1對該應(yīng)答信號進(jìn)行脈沖壓縮及解碼操作，判斷是否為干擾信號，并進(jìn)行目標(biāo)距離解算， 通信模塊2為二次雷達(dá)探測模塊102與主控模塊101之間提供通信接口。
[0037] 所述的RFID信息讀寫模塊103包含電性連接的RFID讀寫器和RFID天線，該RFID 天線安裝在列車底部，可通過對RFID標(biāo)簽識(shí)別順序來確定列車運(yùn)行狀態(tài)，從而對設(shè)備工作 模式進(jìn)行切換。
[0038] 所述的顯示示警終端104包含電性連接的顯示屏、發(fā)聲裝置、發(fā)光裝置、旋鈕和按 鈕，可通過顯示屏顯示情況，通過發(fā)聲裝置及發(fā)光裝置的相應(yīng)變化提供多級預(yù)警功能。
[0039] 所述的電源模塊105通過對列車電源進(jìn)行轉(zhuǎn)換，為設(shè)備供電。
[0040] 所述的軌道交通輔助追蹤預(yù)警防撞系統(tǒng)具有自檢功能，包括開機(jī)時(shí)各模塊自檢及 工作中自檢，若系統(tǒng)出現(xiàn)故障則通過顯示示警終端104進(jìn)行聲光提示，并自動(dòng)停用，系統(tǒng)中 的主控模塊101還具有日志記錄存儲(chǔ)及查詢功能，對故障信息、工作狀態(tài)切換、人工操作、 距離探測及報(bào)警情況進(jìn)行記錄，以及除此之外其他需要記錄的信息。
[0041] 本發(fā)明還提供一種軌道交通輔助追蹤預(yù)警防撞系統(tǒng)的追蹤預(yù)警方法，包含以下步 驟： 步驟S1、在列車狀態(tài)可能發(fā)生變化的軌道位置設(shè)置兩個(gè)以上的RFID標(biāo)簽。
[0042] 步驟S2、手動(dòng)設(shè)置軌道交通輔助追蹤預(yù)警設(shè)備的工作狀態(tài)，或自動(dòng)識(shí)別列車運(yùn)行 狀態(tài)。
[0043] 其中，手動(dòng)設(shè)置的優(yōu)先級高于自動(dòng)識(shí)別，從而適應(yīng)更多的行車工況。
[0044] 列車的運(yùn)行狀態(tài)包含：入庫、出庫上行、出庫下行。
[0045] 自動(dòng)識(shí)別列車運(yùn)行狀態(tài)包含：通過軌道交通輔助追蹤預(yù)警設(shè)備中的RFID信息讀 寫模塊讀取設(shè)置在軌道位置上的RFID標(biāo)簽，根據(jù)RFID標(biāo)簽的讀取順序來識(shí)別列車的運(yùn)行 狀態(tài)。
[0046] 步驟S3、根據(jù)不同的列車運(yùn)行狀態(tài)設(shè)置軌道交通輔助追蹤預(yù)警防撞系統(tǒng)中的軌道 交通輔助追蹤預(yù)警設(shè)備的工作狀態(tài)。
[0047] 在設(shè)置軌道交通輔助追蹤預(yù)警防撞系統(tǒng)中的軌道交通輔助追蹤預(yù)警設(shè)備的工作 狀態(tài)時(shí)，每列列車上的軌道交通輔助追蹤預(yù)警防撞系統(tǒng)中的軌道交通輔助追蹤預(yù)警設(shè)備被 分配狀態(tài)信息，所述的狀態(tài)信息包含：列車車號、列車車次、列車上下行信息、設(shè)備工作模式 (問詢/應(yīng)答)、以及設(shè)備地址等，但不局限于以上信息。
[0048] 所述的列車車號和列車車次是在設(shè)備安裝時(shí)被分配的，所述的設(shè)備地址是該軌道 交通輔助追蹤預(yù)警設(shè)備的唯一地址，在后續(xù)對發(fā)射信號進(jìn)行二進(jìn)制編碼時(shí)，將該設(shè)備地址 寫入編碼信號的源地址。
[0049] 如列車運(yùn)行狀態(tài)為入庫，則進(jìn)行步驟S4,如列車運(yùn)行狀態(tài)為