[发明专利]一种地铁跳频通信监听设备

说明书

本发明公开了一种地铁跳频通信监听设备采用跳频通信收发模块接收车地通信的数据信号，该数据信号为高频信号，不能被选频，需对数据信号进行模数转换后发送到信号处理模块进行信号处理，得到零频基带信号，再把零频基带信号发送给跳频通信收发模块对该零频基带信号进行上变频到ISM频段，并通过通信模块发送ISM频段信号给外部报文检测设备，对报文数据进行分析，得到AP设备的状态信息，可及时发现AP设备的故障，保证车地通信顺畅。

技术领域

本发明属于地铁通信领域，尤其涉及一种地铁跳频通信监听设备。

背景技术

近年来我国城市轨道交通行业发展迅速，新建的轨道交通多以无线数字通信作为车辆运行控制的通信手段。为了保障车辆的安全运行，一方面，需要采用抗干扰能力更强的加密通信，另一方面，需要车地通信随时保持畅通，所以现在许多地铁的通信设备在802.11协议栈通信系统的基础上还加入了跳频扩频(FHSS)技术。

所谓跳频扩频技术(Frequency-Hopping Spread Spectrum)，是指用伪随机码序列进行频移键控，使载波频率不断跳变而扩展频谱的一种通信技术。跳频通信有着抗干扰和加密性好的优点，在干扰源或接收机无法预知跳频序列的情况下，很难干扰或者监听到车地之间的跳频通信数据。

在通信设备日常维护工作中，使用常规的工具由于无法获知跳频序列，无法锁定相关频点，实现与AP(轨旁通信设备)、MR(地铁车载电台)同步，无法准确抓取获知全部报文信息，进而无法及时发现AP设备的故障。

发明内容

本发明的目的是提供一种地铁跳频通信监听设备，可对地铁跳频通信进行监听，便于获取地铁沿线的AP设备的状态信息，可及时发现AP设备的故障，保证车地通信顺畅。

为解决上述问题，本发明的技术方案为：

一种地铁跳频通信监听设备，包括：跳频通信收发模块、信号处理模块、通信模块；

所述跳频通信收发模块被配置为接收来自车地通信的数据信号，对所述数据信号进行模数转换，得到所述车地通信的数字信号，发送所述数字信号给所述信号处理模块；所述车地通信为车站AP与地铁车载电台之间的通信；

所述信号处理模块被配置为接收所述跳频通信收发模块发送的所述数字信号，对所述数字信号依次进行时频转换、起止频点检测及下变频，得到零频基带信号，发送所述零频基带信号给所述跳频通信收发模块；

所述跳频通信收发模块还被配置为接收所述信号处理模块发送的所述零频基带信号，对所述零频基带信号进行上变频，得到ISM频段的信号，发送所述ISM频段的信号给所述通信模块；

所述通信模块接收所述跳频通信收发模块发送的所述ISM频段的信号，发送所述ISM频段的信号给外部报文检测设备。

根据本发明一实施例，所述跳频通信收发模块包括A/D转换单元、上变频单元；

所述A/D转换单元被配置为将来自所述车地通信的数据信号由模拟信号转换为数字信号；

所述上变频单元被配置为将所述信号处理模块发送的所述零频基带信号进行上变频处理，得到所述ISM频段的信号；所述ISM频段的范围为2.4GHz～2.4835GHz。

根据本发明一实施例，所述跳频通信收发模块采用AD9371宽带收发机。

根据本发明一实施例，所述信号处理模块包括快速傅里叶变换单元、起止频点检测单元、数字下变频单元；

所述快速傅里叶变换单元被配置为将所述跳频通信收发模块发送的所述数字信号由时域信号变换为频域信号；

所述起止频点检测单元被配置为检测时域区间内任意时刻所述频域信号的起始频点和终止频点，并根据所述起始频点、所述终止频点计算带宽；