[发明专利]一种基于FPGA处理器的无源应答器及其方法

权利要求书

1.一种基于FPGA处理器的无源应答器及其方法，其特征在于，它包含如下步骤：

①、列车通过无源应答器时，无源应答器接收27.095MHZ磁场信号并转换为电能，设备启动；

②、无源应答器启动后，FPGA处理器读取EEPROM存储的报文信息并传输至震荡调制发送模块；

③、无源应答器震荡调制发送模块对产生的载波信号进行FSK调制、放大后，将应答器报文经天线模块发射给外部车载设备天线；

④、无源应答器报文需要修改时，通过外部应答器报文专用写入工具进行无源应答器报文写入操作。

2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA处理器的无源应答器及其方法，其特征是：步骤1中，所述无源应答器电能获取，通过无源应答器天线模块接收外部车载设备天线发射27.095MHZ磁场信号，经能量转换模块转换为无源应答器所需各种电压；当天线模块接收的27.095MHz电磁信号达到设定值时，无源应答器设备启动；所述无源应答器获取27.095MHZ磁场信号，一方面转换为设备所需电能信号给设备各电路供电，另一方面从接收磁场信号中分解出27.095MHZ信号作为无源应答器FPGA处理时钟输入信号；

所述无源应答器在没有列车经过时，处于失电关闭状态；

所述无源应答器27.095MHZ磁场信号接收，通过一个双工的收发天线进行磁场信号接收；

所述无源应答器在接收27.095MHZ磁场信号时，内置有限幅保护电路；当外部车载设备天线发射的27.095MHZ信号能量大到一定值时，限幅电路开始限幅并限制在设定值上，从而起到保护应答器的功能。

3.根据权利要求1所述的一种基于FPGA处理器的无源应答器及其方法，其特征是：步骤2中，所述无源应答器报文读取，无源应答器FPGA处理器在读条件有效时启动读EEPROM的操作；所述无源应答器FPGA处理器读条件有效包括：上电复位结束；所述无源应答器FPGA处理器上电复位信号，通过无源应答器内部电路比较器的输出产生；

所述比较器，在电源刚启动电压较低的区段，比较器的采样电平低于参考电平，比较器输出为低电平；当电源电压达到一定值时，比较器的采样电平高于参考电平，比较器输出为高电平；

所述写EEPROM操作结束，通过检查数据写入完成结束标志进行判断。

4.根据权利要求1所述的一种基于FPGA处理器的无源应答器及其方法，其特征是：步骤3中，所述震荡调制发送模块，用于对FPGA处理器发送出的应答器报文信息进行FSK调制和放大；所述应答器报文信息来自于FPGA处理器；

所述载波信号产生，通过RC多谐振荡器产生,产生信号频率分别为3.951MHZ和4.516MHZ；所述FSK信号调制，由FPGA送出的二进制原始报文作为基带数字信号，二进制1和0作为条件去控制高速开关的通断，开关不同的状态下接入谐振电路的电容值不同，调整电容的大小使基带信号的0和1分别对应3.951MHZ和4.516MHZ；调制后FSK信号，经放大电路进行信号放大后送至天线模块发射出去。

5.根据权利要求1所述的一种基于FPGA处理器的无源应答器及其方法，其特征是：步骤4中，所述无源应答器报文写入，通过外部应答器报文专用写入工具进行报文信息写入；

所述无源应答器报文信息写入，通过无源应答器内置485通信接口芯片接收应答器报文专用写入工具传过来的数据进行实现；当无源应答器收到正确的数据头并且字节个数正确时，FPGA处理器启动写EEPROM的操作，写操作完成后再启动读EEPROM的操作，将读取的数据存入缓存中，通过无源应答器内置485通信接口芯片再回传给外部应答器报文专用写入工具。