一种基于DDS的RSU的相控阵发射系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于DDS的RSU的相控阵发射系统，其特征在于：包括RSU处理器模块、发射信号处理器模块、DDS中频信号产生模块、参考时钟模块、中频信号处理模块、上变频模块、本振模块、射频信号处理模块和天线阵列模块，所述发射信号处理器模块与所述RSU处理器模块连接实现参数配置，所述发射信号处理器模块获取所述RSU处理器模块发送的数据帧信息，所述发射信号处理器模块、所述DDS中频信号产生模块、所述中频信号处理模块、所述上变频模块、所述射频信号处理模块和所述天线阵列模块依次连接，所述参考时钟模块与所述DDS中频信号产生模块连接，本发明专利技术基于DDS的RSU的相控阵发射系统能够很好的解决了ETC邻道干扰和跟车干扰问题，并降低RSU的物料成本。并降低RSU的物料成本。并降低RSU的物料成本。

【技术实现步骤摘要】
一种基于DDS的RSU的相控阵发射系统


[0001]本专利技术涉及一种相控阵发射系统，尤其涉及ETC领域一种基于DDS的RSU的相控阵发射系统。

技术介绍

[0002]ETC：( Electronic Toll Collection ) 不停车收费系统是目前世界上最先进的路桥收费方式，通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签与在收费站 ETC 车道上的微波天线之间的微波专用短程通讯，扣取用户卡上的金额或利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过路桥收费站不需停车而能交纳路桥费的目的，ETC是先进的电子收费技术，目前主要应用在匝道出入口和主线标识站，均为封闭式高速公路收费场景下的ETC应用模式，随着国家高速公路政策的改革，提供更快的通行速度和更高的通行效率己是迫在眉睫，自由流高速公路收费模式通过建设虚拟主线路侧单元站，从而具有较高的通行效率和优良的通行服务体验。
[0003]OBU：（即On board Unit的缩写），直译就是车载单元的意思，就是采用DSRC（Dedicated Short Range Communication）技术，与RSU进行通讯的微波装置，在ETC系统中，OBU放在车上，路边架设路侧单元（RSU-Road Side Unit），相互之间通过微波进行通讯，车辆高速通过RSU的时候，OBU和RSU之间用微波通讯。
[0004]RSU：是Road Side Unit的英文缩写，直译就是路侧单元的意思，是ETC系统中，安装在路侧，采用DSRC（Dedicated Short Range Communication）技术，与车载单元（OBU，On Board Unit）进行通讯，实现车辆身份识别，电子扣费的装置。
[0005]DDS信号发生器采用直接数字频率合成(Direct Digital Synthesis，简称DDS)技术，把信号发生器的频率稳定度、准确度提高到与基准频率相同的水平，并且可以在很宽的频率范围内进行精细的频率调节，采用这种方法设计的信号源可工作于调制状态，可对输出电平进行调节，也可输出各种波形。
[0006]随着ETC的应用推广，ETC并行车道越来越多，ETC邻道干扰和跟车干扰问题越为突出，一直困扰着ETC的发展，为了更好的对RSU的发射波束范围动态控制，出现了模拟相控阵发射波束扫描技术，该相控阵发射波束扫描是通过控制多通道5.8G频段射频信号的相位和幅度来实现的，控制相位使用的是移相器，控制幅度使用的衰减器；然而，5.8G频段移相器和衰减器价格都很贵，并且每个通道都需要使用，这大大增加了RSU的物料成本。
[0007]另外，移相器和衰减器都是通过有限的阶梯（通常小于或等于64级）对信号进行移相和衰减，无法实现精确移相和精确调幅，因此难以做到对波束精确调整，为了解决上述技术问题，本申请提供一种基于DDS的RSU的相控阵发射系统。

技术实现思路

[0008]基于现有技术的不足，本专利技术提供一种基于DDS的RSU的相控阵发射系统，包括RSU处理器模块、发射信号处理器模块、DDS中频信号产生模块、参考时钟模块、中频信号处理模
块、上变频模块、本振模块、射频信号处理模块和天线阵列模块，所述发射信号处理器模块与所述RSU处理器模块连接实现参数配置，所述发射信号处理器模块获取所述RSU处理器模块发送的数据帧信息，所述发射信号处理器模块、所述DDS中频信号产生模块、所述中频信号处理模块、所述上变频模块、所述射频信号处理模块和所述天线阵列模块依次连接，所述参考时钟模块与所述DDS中频信号产生模块连接，所述发射信号处理器模块与所述本振模块连接，所述本振模块与所述上变频模块连接。
[0009]作为本专利技术基于DDS的RSU的相控阵发射系统的改进，本专利技术基于DDS的RSU的相控阵发射系统的所述发射信号处理器模块包括通信接口模块、参数初始化模块、通道幅相校准模块、波束动态扫描算法模块、发射数据帧编码模块和DDS控制接口模块，所述RSU处理器模块通过所述通信接口模块与所述参数初始化模块、所述通道幅相校准模块、所述波束动态扫描算法模块、所述发射数据帧编码模块连接，所述参数初始化模块、所述通道幅相校准模块、所述波束动态扫描算法模块、所述发射数据帧编码模块再通过所述DDS控制接口模块与所述DDS中频信号产生模块连接，所述本振模块与所述参数初始化模块连接，所述发射数据帧编码模块对所述数据帧信息进行HDLC编码和FM0编码，生成只有1位的基带IO电平信号。
[0010]作为本专利技术基于DDS的RSU的相控阵发射系统的改进，本专利技术基于DDS的RSU的相控阵发射系统的所述DDS中频信号产生模块包括多通道的DDS，所述DDS包括相位累加器、加法器、Cos(x)相幅转换器、乘法器和DAC，所述相位累加器、所述加法器、所述Cos(x)相幅转换器、所述乘法器和所述DAC依次连接，所述DDS中频信号产生模块输出多通道频率、相位、幅值可独立控制的模拟中频信号。
[0011]作为本专利技术基于DDS的RSU的相控阵发射系统的改进，本专利技术基于DDS的RSU的相控阵发射系统的所述参考时钟为所述DDS中频信号产生模块提供参考时钟信号。
[0012]作为本专利技术基于DDS的RSU的相控阵发射系统的改进，本专利技术基于DDS的RSU的相控阵发射系统的所述中频信号处理模块包括中频滤波器和中频放大器，所述中频滤波器的通带带宽小于5MHz。
[0013]作为本专利技术基于DDS的RSU的相控阵发射系统的改进，本专利技术基于DDS的RSU的相控阵发射系统的所述上变频模块包括混频器，所述上变频模块将所述模拟中频信号变频为5.83GHz或5.84GHz的射频信号。
[0014]作为本专利技术基于DDS的RSU的相控阵发射系统的改进，本专利技术基于DDS的RSU的相控阵发射系统的所述本振模块为所述上变频模块提供本振信号，多通道的所述混频器共用同一所述本振信号。
[0015]作为本专利技术基于DDS的RSU的相控阵发射系统的改进，本专利技术基于DDS的RSU的相控阵发射系统的所述射频信号处理模块包括射频滤波器和射频放大器。
[0016]作为本专利技术基于DDS的RSU的相控阵发射系统的改进，本专利技术基于DDS的RSU的相控阵发射系统的所述天线阵列模块由两个或两个以上独立的微带天线阵组成，所述天线阵列模块把射频信号变成可以在自由空间传播的电磁波。
[0017]作为本专利技术基于DDS的RSU的相控阵发射系统的改进，本专利技术基于DDS的RSU的相控阵发射系统的所述微带天线阵采用线性排列，相邻两个所述微带天线阵之间的距离为发射信号波长的1/2。
[0018]与现有技术相比较，本专利技术基于DDS的RSU的相控阵发射系统具有以下有益效果：所述发射信号处理器模块与所述RSU处理器模块连接实现参数配置，所述发射信号处理器模块获取所述RSU处理器模块发送的数据帧信息，所述发射数据帧编码模块对所述数据帧信息进行HDLC编码和FM0编码，生成只有1位的二进制基带信号，所述DDS中频信号产生模块的各通道DDS拥有独本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于DDS的RSU的相控阵发射系统，其特征在于：包括RSU处理器模块、发射信号处理器模块、DDS中频信号产生模块、参考时钟模块、中频信号处理模块、上变频模块、本振模块、射频信号处理模块和天线阵列模块，所述发射信号处理器模块与所述RSU处理器模块连接实现参数配置，所述发射信号处理器模块获取所述RSU处理器模块发送的数据帧信息，所述发射信号处理器模块、所述DDS中频信号产生模块、所述中频信号处理模块、所述上变频模块、所述射频信号处理模块和所述天线阵列模块依次连接，所述参考时钟模块与所述DDS中频信号产生模块连接，所述发射信号处理器模块与所述本振模块连接，所述本振模块与所述上变频模块连接。2.根据权利要求1所述基于DDS的RSU的相控阵发射系统，其特征在于：所述发射信号处理器模块包括通信接口模块、参数初始化模块、通道幅相校准模块、波束动态扫描算法模块、发射数据帧编码模块和DDS控制接口模块，所述RSU处理器模块通过所述通信接口模块与所述参数初始化模块、所述通道幅相校准模块、所述波束动态扫描算法模块、所述发射数据帧编码模块连接，所述参数初始化模块、所述通道幅相校准模块、所述波束动态扫描算法模块、所述发射数据帧编码模块再通过所述DDS控制接口模块与所述DDS中频信号产生模块连接，所述本振模块与所述参数初始化模块连接，所述发射数据帧编码模块对所述数据帧信息进行HDLC编码和FM0编码，生成只有1位的基带IO电平信号。3.根据权利要求2所述基于DDS的RSU的相控阵发射系统，其特征在于：所述DDS中频信号产生模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄小岛，
申请(专利权)人：广州市埃特斯通讯设备有限公司，
类型：发明
国别省市：