CTCS点式应答器与无线数据写入技术的研究

摘要

本论文所研究的课题是中国铁路控制系统（China Train Control System，CTCS）点式应答器子课题。论文提出了基于DDS的大容量、低功耗、符合CTCS标准的固定信息应答器软硬件设计方案，解决了如下的关键问题：
　　1、在缺乏国内外应答器技术资料的情况下，根据应答器的基本工作原理以及CTCS标准的要求，结合国外同类产品的测试结果，提出了点式应答器的技术指标。
　　2、在DDS理论的基础上，应用当代数字集成电路和单片机发展的最新成果，采用低功耗设计技术、EDA软件辅助设计等设计方法，实现了低功耗、相位连续的FSK信号输出。测试结果表明输入功率70mW，输出信号功率1mW，响应时间0.1ms，达到了设计指标的要求。
　　3、采用实频法和ADS软件，对输出FSK信号与天线之间的阻抗匹配滤波进行仿真和优化，实现了大相对带宽条件下的阻抗匹配。设计的匹配滤波器达到了通带内纹波小于1dB,带外衰减大于30dB的设计指标。
　　4、分析了应答器在实际应用中的需求，为应答器增加了无线数据写入的功能，为铁路工程人员对应答器的数据编程提供了方便。

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第一章 绪论

1.1研究背景和意义

1.2 CTCS系统工作原理

1.3 CTCS标准关于点式应答器的接口定义

1.4国内外研究现状

1.5本文主要研究内容和安排

第二章CTCS点式应答器系统总体方案及设计指标

2.1设计指标的确定

2.2 设计中的难点和关键点

2.3 解决方案

2.4 总体方案框图

第三章 FSK信号生成理论

3.1 键控法

3.2 锁相环法

3.3 直接数字合成法（DDS）

3.4 低功耗DDS芯片AD9834简介

第四章 点式应答器系统硬件设计

4.1 电源/时钟模块

4.2 数字基带信号产生电路

4.3 FSK信号生成电路

4.4 信号匹配电路

第五章CTCS点式应答器系统软件设计

5.1 软件开发过程与手段

5.2 系统软件基本流程

第六章 点式应答器的无线数据写入技术

6.1 ASK信号接收芯片RX3310A

6.2 ASK信号解调电路

6.3 编程信号处理

第七章 测试结果

7.1 整流稳压模块测试结果

7.2 基带信号与FSK信号测试

7.3 与西门子解调板的解调测试

7.4 小节

第八章 结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间的研究成果

附录