[发明专利]一种基于复合扩频序列的城轨列车扩频测距方法

说明书

本发明提供了一种基于复合扩频序列的城轨列车扩频测距方法。该方法包括：第一列车将Logistic映射与m序列以内码外码的链接方式构成扩频码，将扩频码发送给第二列车，并将发送的扩频码进行存储；第二列车接收到扩频码后，将扩频码转发给第一列车；第一列车将第二列车转发回的扩频码与存储的扩频码进行同步处理，得到转发回的扩频码与存储的扩频码之间的移位次数，根据移位次数计算出发射的扩频码与接收的扩频码之间的时间间隔值，根据时间间隔值计算出第一列车与第二列车之间的距离。本发明充分利用扩频测距适应性强、全天候、精度高等优势，提出基于复合序列的扩频测距方法，直接进行车车测距，简化通信传输流程，可减小传输时延，提高行车效率。

技术领域

本发明涉及列车测距技术领域，尤其涉及一种基于复合扩频序列的城轨列车扩频测距方法。

背景技术

列车运行控制系统是保证列车安全、快速运行的关键系统。列车运行控制系统通过列车与地面控制中心的实时交互信息，判断当前线路条件，从而控制列车的运行，保证行车安全。目前城市轨道交通运行控制系统CBTC(communication-Based Train ControlSystem,基于通信的列车控制系统)由地面系统、车载系统以及通信网络系统组成。地面、车载控制子系统通过复杂的通信网络子系统实现信息交互。两车之间的距离测算是列车通过位移测量传感器加上应答器校正对其本身实现精确定位，并将该信息传递给地面控制中心，地面控制中心通过接收前后相邻的两列车的位置信息计算实现的，即在两列车追踪场景下，地面控制中心作为纽带向两车传递信息,以实现列车超速防护，从而达到安全行驶目的。

在现有的测距技术中，扩频测距以其精度高、作用范围广、适应性强和全天候等优势得到了重视。直接序列扩频测距通过在发送侧将数据信息直接与具有高速率的扩频码波形相乘以此扩展信号的带宽，将扩展后的信号经载波调制后发送至接收侧，利用与发送扩频码相同的本地参考序列进行解扩，由于扩频码本身尖锐的自相关特性，可得到两点间的时延，利用到达时间法，继而转换为两点间的直线距离，以此实现通信测距。

现有技术中的列车扩频测距方案包括：在现有列车移动授权计算模式下，线路上所有列车需将位置信息发送给地面设备，由地面控制中心通过相邻两车的位置间接计算车车距离，并将该距离发送给后方列车，从而实现后方列车的安全行驶。

上述现有技术中的城轨列车扩频测距方法的缺点为：

1)由于经过数次车地通信传输，信息交互复杂，通信中出现丢包、误码概率增大，使得通信可靠性降低，易使列车触发紧急制动，导致经济、时间的损失；

2)若丢包、误码现象频繁发生，考虑到通信协议中包括重传、确认在内的机制，无法有效减小信息延迟时间，即为保证行车安全，无法有效缩短两列车之间的距离，降低行车效率。

m序列作为扩频通信中广泛使用的基础伪随机序列，符合测距的要求，然而对于过长的码周期不仅生成需要耗费一定的时间，同步时也将耗费资源，同时测距量程的增大使得通信速率也相应减小，并且在以车车通信测距为背景的目的下，列车在移动过程中，对前方列车的测距反馈十分重要，同步时间越短，系统的处理时间越快，越有利于进行高频率的测距，保障行车安全，因此需要一种能够平衡测距量程与通信速率并加快系统处理时间的方法。

发明内容

本发明的实施例提供了一种基于复合扩频序列的城轨列车扩频测距方法，以克服现有技术的问题。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

一种基于复合扩频序列的城轨列车扩频测距方法，包括：

第一列车将Logistic映射与m序列以内码外码的链接方式构成扩频码，将所述扩频码发送给第二列车，并将发送的扩频码进行存储；

所述第二列车接收到所述扩频码后，将所述扩频码转发给所述第一列车；