如今,随着国内外高速铁路和高速列车的突飞猛进和分布式网络控制系统的发展,列车通信网络TCN已广泛应用于世界各国的各种新型列车上。在我国自主研发的5种系列和谐号CRH动车组中,其中就有3种采用了TCN网络控制技术。MVB通信网关作为TCN通信网络中的重要组成部分,但它在国内的研究与应用却长期面临着国外厂家的技术封锁和市场垄断。并且,由于各轨道交通设备生产商之间的技术标准差异,很多车载设备不支持MVB总线通信功能,使得MVB网关有着广阔的应用需求,而已有的MVB网关大多只具有单一的协议转换功能,这不仅违背了列车总线的开放性原则,还影响了MVB网关的兼容性发展。在这样的研究背景和应用环境下,本课题参照TCN网络通信标准IEC61375-1,结合当今的无线通信热点Wi-Fi以及在列车中已普及应用的CAN现场总线、RS-485和RS-232总线,提出了一种MVB多协议通信网关的设计方案。本文首先概述了TCN和MVB网关的总体发展状况,然后深入研究了MVB多协议通信网关中所涉及到的关键技术,尤其是MVB实时协议中的过程数据通信；最后详细分析了多协议网关的软硬件设计实现。其中,在硬件部分,本设计利用了目前较小的可嵌入式MVB通信板卡SSMV62AD和意法半导体公司的低功耗高性能ARM处理器STM32F103ZET6,设计并调试通过了MVB多协议网关的PCB硬件电路板。而在软件设计过程中,本课题始终围绕着MVB过程数据链路层通信的实时性和可靠性原则,提出了列车网关宿端口机制、设备网关源端口机制以及偶发相中数据集的周期性触发访问机制,并针对Wi-Fi无线通信中UDP传输的不可靠性,在TCP通信协议的超时重传、滑动窗口、后退n协议应答的基础上进行了UDP数据包的高效可靠传输改进；而且总结出了本文所涉及的不同总线数据传输特性,并依此在μC-OSⅡ实时操作系统中实现了MVB与四种总线之间的协议相互转换功能,完成了多协议网关中可实时调度的多任务应用程序设计。最后为检测多协议网关的基本数据通信能力,本设计针对CRH1型动车组运行过程中可能会发生的故障信息,在基于Intel Atom D510处理器的LAB-8902教学实验平台和Linux操作系统中搭建了CRH1型动车组故障模拟系统；同时,本文详细剖析了MVB多协议网关的具体性能测试内容和测试方法,并给出了相关的测试结果和性能参数分析。