一种自干扰抵消装置及电子车牌读写器制造方法及图纸

本发明专利技术涉及了一种自干扰抵消装置及电子车牌读写器，该自干扰抵消装置包括：数控自干扰抑制电路，用于从发射通道耦合部分发射载波信号，并对所耦合的发射载波信号进行幅度和相位的调整以生成第一抵消信号，且使用所述第一抵消信号对接收通道中的载波泄漏信号进行一次抵消；模拟自干扰抑制电路，用于从发射通道耦合部分发射载波信号，并对所耦合的发射载波信号进行幅度和相位的调整以生成第二抵消信号，且使用所述第二抵消信号对所述数控自干扰抑制电路输出的信号进行二次抵消。实施本发明专利技术的技术方案，能有效减少载波泄漏信号对接收信号噪声的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种自干扰抵消装置及电子车牌读写器
本专利技术涉及智能交通(IntelligentTransportationSystem，ITS)领域，尤其涉及一种自干扰抵消装置及电子车牌读写器。
技术介绍
电子车牌读写器采用的是无源RFID工作原理，在RFID系统应用中，标签本身是不产生电磁波的。读写器与车载的电子标签通信时，采用的是后向散射原理的射频识别技术(与雷达工作原理一致)，这种同频、同时的全双工的通信模式无法通过滤波器的方法来抑制发射和接收通道之间的相互干扰。为了将发射的强载波信号和接收到的标签反射的弱信号分开，一般采用环行器或定向耦合器来实现，但环行器或定向耦合器的隔离度通常只有20～25dB左右，难以做到更高的隔离度。在收发隔离较差的情况下，出现较大的发射功率泄漏到接收通道中，且载波泄漏信号远远大于接收到的标签返回信号，造成相当严重的本地载波泄漏问题，从而使接收前端电路偏离线性工作区，产生接收信噪比的恶化、有用信号被干扰信号淹没、接收机无法从接收到的信号中甄别出标签反射的微弱信号，导致接收信号的动态范围变小，降低了读写器的接收灵敏度，造成了系统的有效通信距离下降。在发射信号泄漏到接收通路的自干扰信号中，包括环行器或定向耦合器泄漏的载波信号、射频开关电路的失配反射信号、天线负载的驻波反射信号等。其中以载波泄漏影响最大，是制约读写器灵敏度的重要因素。为了改善读写器的灵敏度，提升读写器与标签之间的通讯距离，必须对上述泄漏信号进行消除。为了减少泄漏到接收通道的载波信号，普遍采用的方式是在发射通道耦合一部分载波信号，经过移相和幅度调整后，产生一个与载波泄漏信号等幅反相的抵消信号，该抵消信号与载波泄漏信号进行矢量合成，即可实现对接收通道上的泄漏载波抵消。目前，对抵消信号的控制通常采用的是单独的模拟自适应对消方式或数字闭环控制方式，对于模拟自适应对消方式，虽然能自动调整随着电磁环境的变化而变化的载波泄漏信号，但链路容易引入额外较多有源噪声，且模拟抵消比的动态范围较小；对于数字闭环控制方式，只能抑制幅度和相位相对稳定的载波泄漏信号，根本无法抑制信号参量随外部工作环境时刻变化的反射干扰信号。因此，以上两种方式均不能有效减少载波泄漏信号对接收信号噪声的影响。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种自干扰抵消装置及电子车牌读写器，能有效减少载波泄漏信号对接收信号噪声的影响。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种自干扰抵消装置，用于电子车牌读写器，包括：数控自干扰抑制电路，用于从发射通道耦合部分发射载波信号，并对所耦合的发射载波信号进行幅度和相位的调整以生成第一抵消信号，且使用所述第一抵消信号对接收通道中的载波泄漏信号进行一次抵消；模拟自干扰抑制电路，用于从发射通道耦合部分发射载波信号，并对所耦合的发射载波信号进行幅度和相位的调整以生成第二抵消信号，且使用所述第二抵消信号对所述数控自干扰抑制电路输出的信号进行二次抵消。优选地，所述数控自干扰抑制电路包括正交移相模块、第一合路器、低噪放大器、功率检测器和MCU，其中，所述正交移相模块的输入端连接发射通道的第一耦合器，所述正交移相模块的输出端连接所述第一合路器的第一输入端，所述第一合路器的第二输入端输入载波泄漏信号及标签返回信号，所述第一合路器的输出端分别连接所述低噪放大器的输入端及所述功率检测器的输入端，所述功率检测器的输出端连接所述MCU，且所述MCU用于根据所述功率检测器的检测结果控制所述正交移相模块的调整参数，所述低噪放大器的输出端为所述数控自干扰抑制电路的输出端，其中标签返回信号中包含有发射通道泄漏的载波泄漏信号。优选地，所述正交移相模块包括90度电桥、第一移相器、第一开关器、第一衰减器、第二移相器、第二开关器、第二衰减器及合成器，其中，所述90度电桥的输入端连接发射通道的第一耦合器，所述90度电桥的第一输出端依次通过所述第一移相器、所述第一开关器、所述第一衰减器连接所述合成器的第一输入端，所述90度电桥的第二输出端依次通过所述第二移相器、所述第二开关器、所述第二衰减器连接所述合成器的第二输入端，所述合成器的输出端连接所述第一合路器第一输入端。优选地，所述数控自干扰抑制电路还包括限幅器，所述限幅器的输入端连接所述第一合路器的输出端，所述限幅器的输出端连接所述低噪放大器的输入端。优选地，所述MCU包括：幅度检测模块，用于检测所述载波泄漏信号的幅度；象限确定模块，用于确定第一抵消信号所在的目标象限；分量确定模块，用于在所述目标象限内，确定合成所述第一抵消信号的两个分量的目标幅度区间；目标确定模块，用于在所述两个分量的目标幅度区间内遍历所述正交移相模块的调整参数，并判断所述功率检测器的检测结果是否满足预设条件，若是，则将满足预设条件时的调整参数确定为目标调整参数。优选地，所述象限确定模块，用于在四个象限内分别确定一与所述载波泄漏信号的幅度等值的参考信号，并将四个参考信号分别与所述载波泄漏信号进行合成，且将四个合成信号中最小的一个所对应的参考信号的象限确定为第一抵消信号所在的目标象限。优选地，所述四个参考信号的相位角分别为45度、135度、225度、270度。优选地，所述分量确定模块包括：载波泄漏信号第一端值确定单元，用于将幅度为的第二分量分别与幅度为A、A/2的第一分量进行合成，且将两个合成信号中的较小的一个所对应的第一分量的幅度确定为第一分量目标幅度区间的端值，其中，A为所述载波泄漏信号的幅度；第二端值确定单元，用于将幅度为的第一分量分别与幅度为A、A/2的第二分量进行合成，且将两个合成信号中的较小的一个所对应的第二分量的幅度确定为第二分量目标幅度区间的端值；区间确定单元，用于根据所确定的两个分量的目标幅度区间的端值分别确定两个分量的目标幅度区间。优选地，所述模拟自干扰抑制电路包括矢量控制器、自动增益控制电路、移相电路、正交混频器、第二合路器、放大器、滤波器及控制电路，其中，所述矢量控制器的输入端连接发射通道的第一耦合器，所述矢量控制器的输出端连接所述第二合路器的第一输入端，所述第二合路器的第二输入端连接所述数控自干扰抑制电路的输出端，所述第二合路器的输出端依次通过所述放大器、所述滤波器连接所述正交混频器的第一输入端；所述自动增益控制电路的输入端连接发射通道的第一耦合器，所述自动增益控制电路的输出端连接所述移相电路的输入端，所述移相电路的输出端连接所述正交混频器的第二输入端；所述控制电路根据所述正交混频器输出的残余误差同向信号及残余误差正交信号控制所述矢量控制器进行相应的幅度和相位调制。本专利技术还构造一种电子车牌读写器，包括射频单元和信号处理单元，其特征在于，所述射频单元包括设置在接收通道中的自干扰抵消装置，所述自干扰抵消装置为以上所述的自干扰抵消装置。实施本专利技术的技术方案，自干扰抵消装置采用数字闭环控制自适应和模拟闭环自适应两种抵消方式，合理分配各级抵消功率对载波泄漏信号进行抵消，既能提高载漏抵消比的动态范围，又能自动自适应调整随环境变化的载波泄漏信号，有效减少载波泄漏信号对接收信号噪声的影响，提高了电子车牌读写器的接收灵敏度和通信距离。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自干扰抵消装置，用于电子车牌读写器，其特征在于，包括：数控自干扰抑制电路，用于从发射通道耦合部分发射载波信号，并对所耦合的发射载波信号进行幅度和相位的调整以生成第一抵消信号，且使用所述第一抵消信号对接收通道中的载波泄漏信号进行一次抵消；模拟自干扰抑制电路，用于从发射通道耦合部分发射载波信号，并对所耦合的发射载波信号进行幅度和相位的调整以生成第二抵消信号，且使用所述第二抵消信号对所述数控自干扰抑制电路输出的信号进行二次抵消。

【技术特征摘要】
1.一种自干扰抵消装置，用于电子车牌读写器，其特征在于，包括：数控自干扰抑制电路，用于从发射通道耦合部分发射载波信号，并对所耦合的发射载波信号进行幅度和相位的调整以生成第一抵消信号，且使用所述第一抵消信号对接收通道中的载波泄漏信号进行一次抵消；模拟自干扰抑制电路，用于从发射通道耦合部分发射载波信号，并对所耦合的发射载波信号进行幅度和相位的调整以生成第二抵消信号，且使用所述第二抵消信号对所述数控自干扰抑制电路输出的信号进行二次抵消。2.根据权利要求1所述的自干扰抵消装置，其特征在于，所述数控自干扰抑制电路包括正交移相模块、第一合路器、低噪放大器、功率检测器和MCU，其中，所述正交移相模块的输入端连接发射通道的第一耦合器，所述正交移相模块的输出端连接所述第一合路器的第一输入端，所述第一合路器的第二输入端输入标签返回信号，所述第一合路器的输出端分别连接所述低噪放大器的输入端及所述功率检测器的输入端，所述功率检测器的输出端连接所述MCU，且所述MCU用于根据所述功率检测器的检测结果控制所述正交移相模块的调整参数，所述低噪放大器的输出端为所述数控自干扰抑制电路的输出端，其中标签返回信号中包含有发射通道泄漏的载波泄漏信号。3.根据权利要求2所述的自干扰抵消装置，其特征在于，所述正交移相模块包括90度电桥、第一移相器、第一开关器、第一衰减器、第二移相器、第二开关器、第二衰减器及合成器，其中，所述90度电桥的输入端连接发射通道的第一耦合器，所述90度电桥的第一输出端依次通过所述第一移相器、所述第一开关器、所述第一衰减器连接所述合成器的第一输入端，所述90度电桥的第二输出端依次通过所述第二移相器、所述第二开关器、所述第二衰减器连接所述合成器的第二输入端，所述合成器的输出端连接所述第一合路器第一输入端。4.根据权利要求2所述的自干扰抵消装置，其特征在于，所述数控自干扰抑制电路还包括限幅器，所述限幅器的输入端连接所述第一合路器的输出端，所述限幅器的输出端连接所述低噪放大器的输入端。5.根据权利要求2所述的自干扰抵消装置，其特征在于，所述MCU包括：幅度检测模块，用于检测所述载波泄漏信号的幅度；象限确定模块，用于确定第一抵消信号所在的目标象限；分量确定模块，用于在所述目标象限内，确定合成所述第一抵消信号的两个分量的目标幅度区间；目标确定模块，用于在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李兴锐，徐根华，林镇熊，葛斌，李微，
申请(专利权)人：深圳市金溢科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44