一种用于BTM系统的冗余二取二解码控制装置及解码方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于BTM系统的冗余二取二解码控制装置及解码方法及装置，包括第一通道单元，第二通道单元，同步单元和表决通信单元；其中第一通道单元完成本单元的解码控制，第二通道单元完成第二通道的解码控制；同步单元，协调第一通道单元、第二通道单元的工作时序，用于使第一通道单元和第二通道单元执行任务保持同步；表决通信单元，分别完成与第一通道单元、第二通道单元、列控车载设备的通信，完成数据交换，同时实现对第一通道单元和第二通道单元解码后得到的数据一致性判断。本发明专利技术提高了BTM系统的解码效率和性能，提高BTM的安全及可靠性，降低了BTM实时准确和安全可靠解码的实现难度。

【技术实现步骤摘要】
一种用于BTM系统的冗余二取二解码控制装置及解码方法
本专利技术涉及点式应答器传输系统的解码装置和解码方法，特别涉及一种用于BTM系统的冗余二取二解码控制装置及解码方法。
技术介绍
BTM是BaliseTransmissionModule即应答器传输模块的缩写。随着应答器传输系统在我国铁路运营中的作用越来越重要，作为其关键组成部分的BTM在实现地面信息与列控车载设备单元信息链接起到不可缺少的重要作用。在列车运行速度不断提高、密度的不断增大中，对BTM的准确性、实时性和安全可靠性提出了很高的要求。现有的BTM报文解码装置实现实时性的难度大，解码容错能力低。BTM的安全可靠的解码能力是应答器传输系统的整体性能的体现。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种更加安全可靠、且能够实时解码的用于BTM系统的冗余二取二解码控制装置及解码方法。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于BTM系统的冗余二取二解码控制装置，包括第一通道单元，第二通道单元，同步单元和表决通信单元；所述第一通道单元包括第一控制单元和第一解码单元，所述第二通道单元包括第二控制单元和第二解码单元；所述第一控制单元，用于对第一解码单元进行数据读取，并控制第一解码单元完成与表决通信单元的数据通信；所述第二控制单元，用于对第二解码单元的数据读取，并控制第一解码单元完成与表决通信单元的数据通信；所述第一解码单元，用于对输入第一通道单元的应答器报文进行解码、并接收第一控制单元的指令完成与表决通信单元的数据通信；所述第二解码单元，用于对输入第二通道单元的应答器报文进行解码、并接收第二控制单元的指令完成与表决通信单元的数据通信；所述同步单元，用于完成第一通道单元和第二通道单元的任务同步；所述表决通信单元，用于分别与第一解码单元和第二解码单元进行通信，判断第一通道单元和第二通道单元解码后得到的数据是否一致，并按照与列控车载设备的通信协议，对第一解码单元和第二解码单元解码后的数据进行组帧处理，然后发送给列控车载设备；同时对列控车载设备发送的数据进行接收、解帧处理。本专利技术的有益效果是：本专利技术提高了BTM系统的解码效率和性能，提高BTM的安全及可靠性，降低BTM实时准确和安全可靠的解码实现难度，简化系统程序的复杂性，便于维护升级。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，所述表决通信单元包括至少两个通信单元和至少两个数据处理比较单元；所述通信单元，用于受数据处理比较单元的控制完成与第一通道单元的第一解码单元和第二通道单元的第二解码单元的数据通信，同时完成与列控车载设备的数据通信；所述数据处理比较单元，用于控制通信单元完成与第一通道单元、第二通道单元和列控车载设备的数据通信，并对接收的第一通道单元和第二通道单元的解码数据进行比较，当第一通道单元和第二通道单元解码后得到的数据一致时，控制通信单元将解码后得到的数据发送给列控车载设备；当第一通道单元和第二通道单元解码后得到的数据不一致时，控制通信单元将故障信息发送给列控车载设备。进一步，所述第一控制单元和第二控制单元分别为DSP处理器，所述通信单元为FPGA作为处理器。进一步，所述第一解码单元与第二解码单元相同，所述第一解码单元包括数据滤波提取模块，数据同步时钟提取模块，移位寄存模块，长报文解码模块和短报文解码模块；所述数据滤波提取模块，用于对输入的应答器报文进行滤波处理并还原出报文数据；所述数据同步时钟提取模块，根据数据滤波提取模块还原出的报文数据，提取位流同步时钟信号；所述移位寄存模块，用于根据位流同步时钟信号，将报文数据进行移位寄存；所述长报文解码模块，对移位寄存器模块中的数据按照长报文的解码模块进行解码校验；所述短报文解码模块，对移位寄存器模块中的数据按照短报文的解码模块进行解码校验。进一步，所述长报文解码模块和短报文解码模块分别包括CRC校验模块，额外r位比较模块，同步计算模块，控制位检查模块，有效性检查及位转换模块和解扰模块；所述CRC校验模块，用于从移位寄存模块中读取报文数据，并对报文数据进行并行CRC校验；所述额外r位比较模块，用于从移位寄存模块中读取报文数据，判断报文数据的头尾的若干位是否一致；所述同步计算模块，用于从移位寄存模块中读取报文数据，并对报文数据进行并行同步校验，直到找出B1022～B0的头尾相接的数据；所述控制位检查模块，用于从移位寄存模块中读取报文数据，并对报文数据进行控制位的检查；所述有效性检查及位转换模块，用于当CRC校验模块、额外r位比较模块、同步计算模块、控制位检查模块都通过时，从移位寄存模块中读取当前的报文数据并将报文数据放入寄存器中进行寄存，然后读取寄存器中的报文数据并对报文数据进行有效性检查；当报文数据通过有效性检查时，将当前的报文数据进行位转换，并将有效性检验结果发送到解扰模块；如果数据未通过有效性检查，此次解码失败，重新进行解码校验操作；所述解扰模块，用于将有效性检查及位转换模块检查和转换的报文数据进行解扰处理，从报文数据中还原出用户数据。进一步，一种冗余二取二解码方法，包括以下步骤：步骤1：数据滤波提取模块对输入的应答器报文进行滤波处理并还原出报文数据；步骤2：数据同步时钟提取模块根据数据滤波提取模块还原出的报文数据提取位流同步时钟信号；步骤3：移位寄存模块根据位流同步时钟信号，将报文数据进行缓存；步骤4：长报文解码模块和短报文解码模块同时对移位寄存器模块中的数据进行解码，若移位寄存器模块中的报文数据为长报文时，长报文解码模块将解码成功，而短报文解码模块将解码失败；反之，则长报文解码模块解码失败，短报文解码模块解码成功。进一步，所述步骤4中当报文数据为长报文时进一步包括：步骤4.11：CRC校验模块从移位寄存模块中读取低1023位的报文数据，并对报文数据进行CRC校验；步骤4.12：额外r位比较模块从移位寄存模块中读取低1023位的报文数据，判断报文数据的头尾的77比特位是否一致；步骤4.13：同步计算模块从移位寄存模块中读取低1023位的报文数据，并对报文数据进行同步校验，直到找出B1022～B0的头尾相接的报文数据；步骤4.14：控制位检查模块从移位寄存模块中读取低1023位的报文数据，并对报文数据进行控制位的检查；步骤4.15：当CRC校验模块、额外r位比较模块、同步计算模块、控制位检查模块都通过时，从移位寄存模块中读取当前的报文数据并将报文数据放入寄存器中进行寄存，然后读取寄存器中的报文数据并对报文数据进行有效性检查；当报文数据通过有效性检查时，将当前的报文数据进行位转换，并将有效性检验结果发送到解扰模块；如果数据未通过有效性检查，此次解码失败，重新进行解码校验操作；步骤4.16：解扰模块将经过有效性检查及位转换模块处理的报文数据进行解扰处理，还原出用户数据。进一步，所述步骤4.11中进行循环冗余校验时，采用的冗余校验多项式为：gL(x)＝x75+x73+x72+x71+x67+x62+x61+x60+x57+x56+x55+x52+x51+x49+x46+x45+x44+x43+x41+x37+x35+x34+x33+x31+x30+x28+x26+x24+x21+x17+x16+x15+x13+x12+x11+x9+x4+本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于BTM系统的冗余二取二解码控制装置，其特征在于：包括第一通道单元(1)，第二通道单元(2)，同步单元(3)和表决通信单元(4)；所述第一通道单元(1)包括第一控制单元(1.1)和第一解码单元(1.2)，所述第二通道单元(2)包括第二控制单元(2.1)和第二解码单元(2.2)；所述第一控制单元(1.1)，用于对第一解码单元(1.2)进行数据读取，并控制第一解码单元完成与表决通信单元(4)的数据通信；所述第二控制单元(2.1)，用于对第二解码单元(2.2)的数据读取，并控制第一解码单元完成与表决通信单元(4)的数据通信；所述第一解码单元(1.2)，用于对输入第一通道单元(1)的应答器报文进行解码、并接收第一控制单元的指令完成与表决通信单元(4)的数据通信；所述第二解码单元(2.2)，用于对输入第二通道单元(2)的应答器报文进行解码、并接收第二控制单元的指令完成与表决通信单元的数据通信；所述同步单元(3)，用于完成第一通道单元(1)和第二通道单元(2)的任务同步；所述表决通信单元(4)，用于分别与第一解码单元(1.2)和第二解码单元(2.2)进行通信，判断第一通道单元(1)和第二通道单元(2)解码后得到的数据是否一致，并按照与列控车载设备的通信协议，对第一解码单元(1.2)和第二解码单元(2.2)解码后的数据进行组帧处理，然后发送给列控车载设备；同时对列控车载设备发送的数据进行接收、解帧处理。...

【技术特征摘要】
1.一种用于BTM系统的冗余二取二解码控制装置，其特征在于：包括第一通道单元(1)，第二通道单元(2)，同步单元(3)和表决通信单元(4)；所述第一通道单元(1)包括第一控制单元(1.1)和第一解码单元(1.2)，所述第二通道单元(2)包括第二控制单元(2.1)和第二解码单元(2.2)；所述第一解码单元(1.2)与第二解码单元(2.2)相同；所述第一解码单元(1.2)包括数据滤波提取模块(1.2.1)，数据同步时钟提取模块(1.2.2)，移位寄存模块(1.2.3)，长报文解码模块(1.2.4)和短报文解码模块；所述数据滤波提取模块(1.2.1)，用于对输入的应答器报文进行滤波处理并还原出报文数据；所述数据同步时钟提取模块(1.2.2)，根据数据滤波提取模块还原出的报文数据，提取位流同步时钟信号；所述移位寄存模块(1.2.3)，用于根据位流同步时钟信号，将报文数据进行移位寄存；所述长报文解码模块(1.2.4)和短报文解码模块分别包括CRC校验模块(1.2.4-1)，额外r位比较模块(1.2.4-2)，同步计算模块(1.2.4-3)，控制位检查模块(1.2.4-4)，有效性检查及位转换模块(1.2.4-5)和解扰模块(1.2.4-6)；所述CRC校验模块(1.2.4-1)，用于从移位寄存模块中读取报文数据，并对报文数据进行并行CRC校验；所述额外r位比较模块(1.2.4-2)，用于从移位寄存模块中读取报文数据，判断报文数据的头尾的若干位是否一致；所述同步计算模块(1.2.4-3)，用于从移位寄存模块中读取报文数据，并对报文数据进行并行同步校验，直到找出B1022～B0的头尾相接的数据；所述控制位检查模块(1.2.4-4)，用于从移位寄存模块中读取报文数据，并对报文数据进行控制位的检查；所述有效性检查及位转换模块(1.2.4-5)，用于当CRC校验模块、额外r位比较模块、同步计算模块、控制位检查模块都通过时，从移位寄存模块中读取当前的报文数据并将报文数据放入寄存器中进行寄存，然后读取寄存器中的报文数据并对报文数据进行有效性检查；当报文数据通过有效性检查时，将当前的报文数据进行位转换，并将有效性检验结果发送到解扰模块(1.2.4-6)；如果数据未通过有效性检查，此次解码失败，重新进行解码校验操作；所述解扰模块(1.2.4-6)，用于将有效性检查及位转换模块(1.2.4-5)检查和转换的报文数据进行解扰处理，从报文数据中还原出用户数据；所述第一控制单元(1.1)，用于对第一解码单元(1.2)进行数据读取，并控制第一解码单元完成与表决通信单元(4)的数据通信；所述第二控制单元(2.1)，用于对第二解码单元(2.2)的数据读取，并控制第一解码单元完成与表决通信单元(4)的数据通信；所述第一解码单元(1.2)，用于对输入第一通道单元(1)的应答器报文进行解码、并接收第一控制单元的指令完成与表决通信单元(4)的数据通信；所述第二解码单元(2.2)，用于对输入第二通道单元(2)的应答器报文进行解码、并接收第二控制单元的指令完成与表决通信单元的数据通信；所述同步单元(3)，用于完成第一通道单元(1)和第二通道单元(2)的任务同步；所述表决通信单元(4)，用于分别与第一解码单元(1.2)和第二解码单元(2.2)进行通信，判断第一通道单元(1)和第二通道单元(2)解码后得到的数据是否一致，并按照与列控车载设备的通信协议，对第一解码单元(1.2)和第二解码单元(2.2)解码后的数据进行组帧处理，然后发送给列控车载设备；同时对列控车载设备发送的数据进行接收、解帧处理。2.根据权利要求1所述的冗余二取二解码控制装置，其特征在于：所述表决通信单元(4)包括至少两个通信单元(4.1)和至少两个数据处理比较单元(4.2)；所述通信单元(4.1)，用于受数据处理比较单元的控制完成与第一通道单元(1)的第一解码单元(1.2)和第二通道单元(2)的第二解码单元(2.2)的数据通信，同时完成与列控车载设备的数据通信；所述数据处理比较单元(4.2)，用于控制通信单元(4.1)完成与第一通道单元(1)、第二通道单元(2)和列控车载设备的数据通信，并对接收的第一通道单元(1)和第二通道单元(2)的解码数据进行比较，当第一通道单元(1)和第二通道单元(2)解码后得到的数据一致时，控制通信单元(4.1)将解码后得到的数据发送给列控车载设备；当第一通道单元(1)和第二通道单元(2)解码后得到的数据不一致时，控制通信单元将故障信息发送给列控车载设备。3.根据权利要求2所述的冗余二取二解码控制装置，其特征在于：所述第一控制单元(1.1)和第二控制单元(2.1)分别为DSP处理器，所述通信单元(4.1)为FPGA作为处理器。4.一种冗余二取二解码方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：数据滤波提取模块对输入的应答器报文进行滤波处理并还原出报文数据；步骤2：数据同步时钟提取模块根据数据滤波提取模块还原出的报文数据提取位流同步时钟信号；步骤3：移位寄存模块根据位流同步时钟信号，将报文数据进行缓存；步骤4：长报文解码模块和短报文解码模块同时对移位寄存器模块中的数据进行解码，CRC校验模块从移位寄存模块中读取低报文数据，并对报文数据进行CRC校验；额外r位比较模块从移...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘杰，王宏，门伟丛，
申请(专利权)人：固安信通信号技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13