发明内容
本发明实施例提供了一种路侧单元射频控制方法及相关装置,用于兼容国家标准和地方标准,车载单元OBU和路侧单元RSU能够根据不同的工作模式完成通信交易。
本发明第一方面提供一种路侧单元射频控制方法,其中,可包括:
根据路侧单元发送的工作信道信息,确定所述路侧单元是否有接收到车载单元的反馈信号,所述工作信道信息指示所述路侧单元工作在国家标准模式或地方标准模式;
若确定出所述路侧单元有接收到车载单元的反馈信号,且所述工作信道信息指示所述路侧单元工作在国家标准模式,则控制所述路侧单元工作在国家标准模式;
若确定出所述路侧单元有接收到车载单元的反馈信号,且所述工作信道信息指示所述路侧单元工作在地方标准模式,则控制所述路侧单元工作在地方标准模式。
进一步地,所述控制所述路侧单元工作在国家标准模式之后,包括:
根据所述路侧单元发送的工作信道信息,确定所述车载单元的发射频点和与所述发射频点对应的路侧单元本振工作的接收频点;根据所述发射频点和所述接收频点,确定所述路侧单元中使用的中频滤波器的中心频率、带宽。
所述控制所述路侧单元工作在地方标准模式之后,包括:
根据路侧单元中使用的中频滤波器的中心频率、带宽,设置所述路侧单元本振的工作频率,并控制所述路侧单元本振工作于所述工作频率;或者,根据所述路侧单元本振的预设置工作频率,确定所述路侧单元中使用的中频滤波器的中心频率、带宽。
优选地,确定与所述发射频点对应的路侧单元本振工作的接收频点包括:确定所述路侧单元本振工作的接收频点为国家标准模式下所述路侧单元发射频点。
优选地,所述根据所述路侧单元发送的工作信道信息,确定车载单元的发射频点和与所述发射频点对应的路侧单元本振工作的接收频点,包括:
根据路侧单元发送的第一工作信道信息,确定车载单元的发射频点为5790MHz,所述路侧单元本振工作的接收频点为5830MHz;或者,
根据路侧单元发送的第二工作信道信息,确定车载单元的发射频点为5800MHz,所述路侧单元本振工作的接收频点为5840MHz。
优选地,所述根据所述发射频点和所述接收频点,确定所述路侧单元中使用的中频滤波器的中心频率、带宽包括:
根据所述发射频点和所述接收频点,确定所述路侧单元中使用的中频滤波器为声表面波滤波器SAW,且其中心频率为40MHz,6dB带宽为5MHz。
优选地,所述根据路侧单元中使用的中频滤波器的中心频率、带宽,设置所述路侧单元本振的工作频率之前,包括:
根据路侧单元中使用的声表面波滤波器的中心频率和带宽,对预置车载单元发射频点范围进行扫频。
优选地,若路侧单元中使用的声表面波滤波器的中心频率为40MHz,6dB带宽为5MHz,所述预置车载单元发射频点范围为5780MHz-5805MHz;
则所述根据路侧单元中使用的声表面波滤波器的中心频率、带宽,设置所述路侧单元本振的工作频率包括:
当扫频到车载单元发射频点为5780MHz-5785MHz时,设置路侧单元本振的工作频率为5822.5MHz;当扫频到车载单元发射频点为5785MHz-5790MHz时,设置路侧单元本振的工作频率为5827.5MHz;当扫频到车载单元发射频点为5790MHz-5795MHz时,设置路侧单元本振的工作频率为5832.5MHz;当扫频到车载单元发射频点为5795MHz-5800MHz时,设置路侧单元本振的工作频率为5837.5MHz;当扫频到车载单元发射频点为5800MHz-5805MHz时,设置路侧单元本振的工作频率为5842.5MHz。
优选地,所述根据路侧单元中使用的中频滤波器的中心频率、带宽,设置所述路侧单元本振的工作频率,包括:
当所述车载单元的发射频点在5780MHz-5805MHz范围内,所述路侧单元中使用的中频滤波器为LC中频滤波器,且其中心频率为37.5MHz,6dB带宽不小于25MHz,设置所述路侧单元本振的工作频率为5830MHz。
优选地,所述根据所述路侧单元本振的预设置工作频率,确定所述路侧单元中使用的中频滤波器的中心频率、带宽,包括:
当所述车载单元的发射频点在5780MHz-5805MHz范围内,所述预设置工作频率为5830MHz时,确定所述路侧单元中使用的中频滤波器为LC中频滤波器,且其中心频率为37.5MHz,6dB带宽不小于25MHz。
本发明第二方面提供一种射频控制装置,其中,可包括:
第一确定模块,用于根据路侧单元发送的工作信道信息,确定所述路侧单元是否有接收到车载单元的反馈信号,所述工作信道信息指示所述路侧单元工作在国家标准模式或地方标准模式;
控制模块,用于若确定出所述路侧单元有接收到车载单元的反馈信号,且所述工作信道信息指示所述路侧单元工作在国家标准模式,则控制所述路侧单元工作在国家标准模式;若确定出所述路侧单元有接收到车载单元的反馈信号,且所述工作信道信息指示所述路侧单元工作在地方标准模式,则控制所述路侧单元工作在地方标准模式。
进一步地,所述装置还包括:
第二确定模块,用于所述路侧单元工作在国家标准模式下时,根据所述路侧单元发送的工作信道信息,确定所述车载单元的发射频点和与所述发射频点对应的路侧单元本振工作的接收频点;根据所述发射频点和所述接收频点,确定所述路侧单元中使用的中频滤波器的中心频率、带宽。
所述装置还包括:
第三确定模块,用于所述路侧单元工作在地方标准模式下时,根据路侧单元中使用的中频滤波器的中心频率、带宽,设置所述路侧单元本振的工作频率,并控制所述路侧单元本振工作于所述工作频率;或者,根据所述路侧单元本振的预设置工作频率,确定所述路侧单元中使用的中频滤波器的中心频率、带宽。
优选地,所述第二确定模块用于确定与所述发射频点对应的路侧单元本振工作的接收频点包括:确定所述路侧单元本振工作的接收频点为国家标准模式下所述路侧单元发射频点。
优选地,所述第二确定模块具体用于:在国家标准模式下,根据路侧单元发送的第一工作信道信息,确定车载单元的发射频点为5790MHz,所述路侧单元本振工作的接收频点为5830MHz;或者,根据路侧单元发送的第二工作信道信息,确定车载单元的发射频点为5800MHz,所述路侧单元本振工作的接收频点为5840MHz;根据所述发射频点和所述接收频点,确定所述路侧单元中使用的中频滤波器为声表面波滤波器,且其中心频率为40MHz,6dB带宽为5MHz。
优选地,所述第三确定模块,根据路侧单元中使用的中频滤波器的中心频率、带宽,设置所述路侧单元本振的工作频率之前,还用于根据路侧单元中使用的声表面波滤波器的中心频率和带宽,对预置车载单元发射频点范围进行扫频。
优选地,若路侧单元中使用的声表面波滤波器的中心频率为40MHz,6dB带宽为5MHz,所述预置车载单元发射频点范围为5780MHz-5805MHz;
则所述第三确定模块用于根据路侧单元中使用的中频滤波器的中心频率、带宽,设置所述路侧单元本振的工作频率,包括:在地方标准模式下,当扫频到车载单元发射频点为5780MHz-5785MHz时,设置路侧单元本振的工作频率为5822.5MHz;当扫频到车载单元发射频点为5785MHz-5790MHz时,设置路侧单元本振的工作频率为5827.5MHz;当扫频到车载单元发射频点为5790MHz-5795MHz时,设置路侧单元本振的工作频率为5832.5MHz;当扫频到车载单元发射频点为5795MHz-5800MHz时,设置路侧单元本振的工作频率为5837.5MHz;当扫频到车载单元发射频点为5800MHz-5805MHz时,设置路侧单元本振的工作频率为5842.5MHz。
优选地,所述第三确定模块用于根据路侧单元中使用的中频滤波器的中心频率、带宽,设置所述路侧单元本振的工作频率,包括:
当所述车载单元的发射频点在5780MHz-5805MHz范围内,所述路侧单元中使用的中频滤波器为LC中频滤波器,且其中心频率为37.5MHz,6dB带宽不小于25MHz,设置所述路侧单元本振的工作频率为5830MHz。
优选地,所述第三确定模块用于根据所述路侧单元本振的预设置工作频率,确定所述路侧单元中使用的中频滤波器的中心频率、带宽,包括:
当所述车载单元的发射频点在5780MHz-5805MHz范围内,所述预设置工作频率为5830MHz时,确定所述路侧单元中使用的中频滤波器为LC中频滤波器,且其中心频率为37.5MHz,6dB带宽不小于25MHz。
本发明第三方面提供一种路侧单元,其中,可包括:
射频控制装置,所述射频控制装置为如权上所述的射频控制装置。
从以上技术方案可以看出,本发明实施例提供的一种路侧单元射频控制方法及相关装置具有以下优点:根据不同的应用需求选择不同的工作模式,实现国家标准模式和地方标准模式的兼容;进一步地,分别针对国家标准模式和地方标准模式,通过在路侧单元中增加中频滤波器,可以确定车载单元发射频点和路侧单元本振的工作频率的对应关系,保证车载单元和路侧单元之间能够正常完成通信交易;在地方标准模式下,路侧单元在工作中可以不需要切换本振的工作频点,国家标准模式下,路侧单元只需在切换工作信道的时候才需要切换频点,可以保证与车载单元通信交易时间较短,同时保证在地方标准模式下,路侧单元与车载单元交易的稳定性较好。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面通过具体实施例,分别进行详细的说明。
请参考图1a,图1a为本发明实施例提供的一种路侧单元射频控制方法的流程示意图,其中,所述方法包括:
步骤101、根据路侧单元发送的工作信道信息,确定所述路侧单元是否有接收到车载单元的反馈信号,所述工作信道信息指示所述路侧单元工作在国家标准模式或地方标准模式;
步骤102、若确定出所述路侧单元有接收到车载单元的反馈信号,且所述工作信道信息指示所述路侧单元工作在国家标准模式,则控制所述路侧单元工作在国家标准模式;
步骤102、若确定出所述路侧单元有接收到车载单元的反馈信号,且所述工作信道信息指示所述路侧单元工作在地方标准模式,则控制所述路侧单元工作在地方标准模式。
进一步地,可参考图1b,图1b为本发明实施例提供的路侧单元射频控制方法的另一流程示意图,其中,在所述控制所述路侧单元工作在国家标准模式之后,还可以包括:
步骤103、根据所述路侧单元发送的工作信道信息,确定所述车载单元的发射频点和与所述发射频点对应的路侧单元本振工作的接收频点;根据所述发射频点和所述接收频点,确定所述路侧单元中使用的中频滤波器的中心频率、带宽;
可以理解的是,在国家标准模式下,车载单元有两个发射频点(即5790MHz和5800MHz),在车载单元与路侧单元互相通信的过程中,需先由路侧单元向车载单元发送包含工作信道信息,其后车载单元接收到该信息后确定本身工作的发射频点,对应地,也就确定了路侧单元本振工作的接收频点。
在所述控制所述路侧单元工作在地方标准模式之后,还可以包括:
步骤104、根据路侧单元中使用的中频滤波器的中心频率、带宽,设置所述路侧单元本振的工作频率,并控制所述路侧单元本振工作于所述工作频率;或者,根据所述路侧单元本振的预设置工作频率,确定所述路侧单元中使用的中频滤波器的中心频率、带宽。
可以理解的是,现在国标路侧单元或车载单元基本都使用的锁相环电路来产生频率,且频率稳定性好,而介质车载单元本身受环境、温度等的影响很大,因此其产生的频率容易受到影响,产生偏移,所述路侧单元射频控制方法,能够兼容国家标准模式和地方标准模式,能够接收介质车载单元的信号,因此路侧单元能够接收5780MHz-5805MHz的频率范围。
由上述可知,本发明实施例提供的一种路侧单元射频控制方法,根据不同的应用需求选择不同的工作模式,实现国家标准模式和地方标准模式的兼容;进一步地,分别针对国家标准模式和地方标准模式,通过在路侧单元中增加中频滤波器,可以确定车载单元发射频点和路侧单元本振的工作频率的对应关系,保证车载单元和路侧单元之间能够正常完成通信交易。
为了更加清楚理解本发明技术方案,以下以几个不同方式对本方法各步骤的实现进行分析说明,为方便描述,本发明以下实施例中,所述路侧单元可简称为RSU,所述车载单元可简称为OBU:
在一种可实施方式中,可参考图2,图2为路侧单元的射频收发系统的结构框图,其中,所述系统包括ANT天线(用于接收或发送射频RF信号)、开关S1、低噪声放大器U1、滤波器U2、混频器U3(用于进行频率变换,将接收到的射频信号转换为中频信号)、中频滤波器U4、RSU本振U5(即频率合成器)、自动增益控制(AGC,AutomaticGainControl)放大器U6、射频放大器U7、滤波器U8、可调衰减器U9、功率放大器U10,其中,各器件之间连接可如图2进行实现。
在该实施方式中,国家标准模式与地方标准模式共用一个中频滤波器,如图2所示,处于接收模式时,ANT天线接收的RF信号经过开关S1进入接收部分,经由U1低噪放、U2射频滤波器后与RSU本振U5完成混频,混频器U3输出中频IF信号经过SAW中频滤波器U4滤波后进入后级放大滤波,输出放大处理后的中频信号。
处于发射模式时,RSU本振U5产生射频信号经由U7放大,经U8滤波,U9完成调制后,由U10功率放大器放大后经开关S1由ANT天线发射出去。
当工作于国家标准模式下时,优选地,确定所述RSU本振U5工作的接收频点为国家标准模式下所述RSU发射频点,基于该优选方式,在国家标准模式下,根据路侧单元RSU发送的工作信道信息,确定车载单元OBU的发射频点和与所述发射频点对应的RSU本振U5工作的接收频点,可以包括:
根据路侧单元RSU发送的第一工作信道信息,确定车载单元OBU的发射频点为5790MHz,所述RSU本振U5工作的接收频点为5830MHz;或者,
根据路侧单元RSU发送的第二工作信道信息,确定车载单元OBU的发射频点为5800MHz,所述RSU本振U5工作的接收频点为5840MHz。
可以理解的是,由于在国家标准模式下RSU本振U5在接收状态时,就工作在5830MHz或5840MHz的频率,因此,当RSU切换至发射状态时,并不需要切换RSU本振U5的工作频率,使用更加方便。
在该实施方式中,若所述中频滤波器U4为声表面波中频滤波器(SAW,SurfaceAcouAticWave),则可以根据所述发射频点和所述接收频点,确定SAW中频滤波器的中心频率和带宽;可具体地,在国家标准模式下,根据OBU的发射频点为5790MHz和RSU本振U5的接收频点为5830MHz,以及根据OBU的发射频点为5800MHz和RSU本振U5的接收频点为5840MHz这两种情况,可以选择SAW中频滤波器的中心频率为为40MHz,6dB带宽为5MHz。
容易想到的是,本发明实施例SAW中频滤波器U4仅以其中心频率为40MHz,6dB带宽为5MHz进行举例说明,不构成对本发明的限定;在某些场景下,若国家标准的要求是接收带宽小于或等于5MHz,则在实际操作中可以将其定为其他值,如3MHz、2.5MHz、1MHz等。
当工作于地方标准模式下时,在根据RSU中使用的中频滤波器的中心频率、带宽,设置所述RSU本振的工作频率之前,可以包括:根据RSU中使用的SAW中频滤波器的中心频率和带宽,对预置OBU发射频点范围进行扫频。可以理解的是,所述预置OBU发射频点范围可以进行预先设置,由于在地方标准模式下,OBU发射频点可能受到天气或地区等各方面的影响,不太精确,其发射频点范围大概为5780MHz-5805MHz,本发明该实施例中,将所述预置OBU发射频点范围设定为5780MHz-5805MHz,用扫频的方式完成对该范围OBU信号的接收。
在该实施方式中,为方便计算和设置,在地方标准模式下,所述SAW中频滤波器U4的中心频率和带宽可以与其在国家标准模式下一样,即其中心频率为40MHz,6dB带宽为5MHz,则至少需要5次扫频才能确保RSU可以接收5780MHz-5805MHz整个范围的信号。进一步地,该扫频过程(即根据RSU中使用的SAW中频滤波器的中心频率、带宽,设置所述RSU本振的工作频率的过程)可以具体包括:
当扫频到OBU发射频点为5780MHz-5785MHz时,设置RSU本振U5的工作频率为5822.5MHz;当扫频到OBU发射频点为5785MHz-5790MHz时,设置RSU本振U5的工作频率为5827.5MHz;当扫频到OBU发射频点为5790MHz-5795MHz时,设置RSU本振U5的工作频率为5832.5MHz;当扫频到OBU发射频点为5795MHz-5800MHz时,设置RSU本振U5的工作频率为5837.5MHz;当扫频到OBU发射频点为5800MHz-5805MHz时,设置RSU本振U5的工作频率为5842.5MHz。
可以理解的是,由于OBU的接收频点范围比较大,在该实施方式中,当RSU本振U5在发射和接收状态切换时,可以不需要切换频点,即当所述RSU本振U5在接收时的工作频率为5822.5MHz,其发射频点也可以直接设置为5822.5MHz,当所述RSU本振U5在接收时的工作频率为5827.5MHz,其发射频点也可以直接设置为5827.5MHz。可是,在实际操作过程中,RSU本振U5通常会设定一个固定的发射频点(如5830MHz),在该情况下,所述RSU本振U5在发射和接收状态切换时则需要切换频点。
在另一可实施方式中,可参考图3,图3为路侧单元的射频收发系统的另一结构框图,其中,所述系统包括ANT天线(用于接收或发送射频RF信号)、开关S1、低噪声放大器U1、滤波器U2、混频器A3、混频器A4、SAW中频滤波器A6、LC中频滤波器A7、RSU本振A5、RSU本振A10、AGC放大器A8、AGC放大器A9、射频放大器U7、滤波器U8、可调衰减器U9、功率放大器U10,其中,各器件之间连接可如图3进行实现。
其中,如图3所示连接关系,根据滤波器的种类,确定出所述RSU本振A10用于接收国标信号的回路,RSU本振A5用于接收地标信号的回路;混频器A3设置于RSU本振A10与SAW中频滤波器A6之间,混频器A4设置于RSU本振A5与LC中频滤波器A7之间。可以理解的是,若所述SAW中频滤波器A6和所述LC中频滤波器A7的位置互相调换,则所述RSU本振A10用于接收地标信号的回路,RSU本振A5用于接收国标信号的回路。
如图3所示,处于接收模式时,ANT天线接收的信号经过开关S1进入接收部分,在国家标准模式下,经由U1低噪放、U2射频滤波器后与RSU本振A10完成混频,混频器A3输出中频信号经过SAW中频滤波器A6进入后级放大滤波,输出中频信号;或者在地方标准模式下,经由U1低噪放、U2射频滤波器后与RSU本振A5完成混频,混频器A4输出中频信号经过LC中频滤波器A7进入后级放大滤波,输出中频信号。
处于发射模式时,RSU本振A10产生射频信号经由U7放大,经U8滤波,U9完成调制后,由U10功率放大器放大后经开关S1由ANT天线发射出去。
针对于图3所示的射频收发系统,RSU本振A5、混频器A4、LC中频滤波器A7、AGC放大器A9用于接收地方标准信号;RSU本振A10、混频器A3、SAW中频滤波器A6、AGC放大器A8用于接收国家标准信号。
当工作于国家标准模式下时,对RSU本振A10的操作还是如图2中一样,软件部分只对IF2进行处理。
优选地,确定所述RSU本振A10工作的接收频点为国家标准模式下所述RSU发射频点,也就是说:
根据路侧单元RSU发送的第一工作信道信息,确定车载单元OBU的发射频点为5790MHz,所述RSU本振A10工作的接收频点为5830MHz;或者,
根据路侧单元RSU发送的第二工作信道信息,确定车载单元OBU的发射频点为5800MHz,所述RSU本振A10工作的接收频点为5840MHz。同样地,当RSU切换至发射状态时,并不需要切换RSU本振A10的工作频率。
优选地,根据所述发射频率和所述接收频率,可以确定所述SAW中频滤波器A4的中心频率为40MHz,6dB带宽为5MHz;另容易想到的是,本发明实施例SAW中频滤波器A4仅以其中心频率为40MHz,6dB带宽为5MHz进行举例说明,不构成对本发明的限定;在某些场景下,若国家标准的要求是接收带宽小于或等于5MHz,则在实际操作中可以将其定为其他值,如3MHz、2.5MHz、1MHz等。
区别于上一实施方式,当工作于地方标准模式下,接收的中频滤波器采用LC中频滤波器A7,即在地方标准模式下LC中频滤波器A7可以自动实现宽带接收,并不需要扫频。
根据RSU中使用的LC中频滤波器A7的中心频率、带宽,设置所述RSU本振A5的工作频率,或者,根据所述RSU本振A5的预设置工作频率,确定所述RSU中使用的LC中频滤波器A7的中心频率、带宽;
优选地,根据RSU中使用的LC中频滤波器A7的中心频率、带宽,设置所述RSU本振A5的工作频率,包括:
当所述OBU的发射频点在5780MHz-5805MHz范围内,所述RSU中使用的中频滤波器为LC中频滤波器A7,且其中心频率为37.5MHz,6dB带宽不小于25MHz,设置所述RSU本振A5的工作频率为5830MHz。
进一步优选地,根据所述RSU本振A5的预设置工作频率,确定所述RSU中使用的中频滤波器的中心频率、带宽,包括:
当所述OBU的发射频点在5780MHz-5805MHz范围内,所述预设置工作频率为5830MHz时,确定所述RSU中使用的中频滤波器为LC中频滤波器A7,且其中心频率为37.5MHz,6dB带宽不小于25MHz。可以理解的是,所述预设置工作频率可以设置为RSU的发射频点,例如,在收发模式切换时,RSU本振B7都工作于5830MHz,则当RSU切换至发射状态时,并不需要切换RSU本振A5的工作频率,使用更加方便。
也就是说,工作于地方标准模式时,RSU需要接收5780MHz-5805MHz的信号,在该实施方式中,为了实现不扫频,直接设计带宽较大的LC中频滤波器A7即可,以下说明如何确定LC中频滤波器A7的指标:由于混频器A4用于频率变换,将接收到的射频信号转换为中频信号。因此可以在设计发射的时候RSU一直都只发射一预设定的信号(如5830MHz的信号),那么RSU接收5780MHz-5805MHz的信号,IF1的范围就是25-50M,取中间点37.5M即为LC中频滤波器A7的中心频率,6dB带宽不小于25M(50-25=25),工作于地标模式时,软件部分只需要对IF1进行处理。同理,若已知RSU中使用的LC中频滤波器A7中心频率为37.5MHz,6dB带宽不小于25MHz时,也可以计算出并设置所述RSU本振A5的工作频率。
容易想到的是,本发明实施例LC中频滤波器A7仅以其中心频率为37.5MHz,6dB带宽不小于25MHz进行举例说明,但不构成对本发明的限定。
需要说明的是,由于上一实施例需要扫频锁定OBU的发射频点,系统操作稍复杂;并且由于在发射和接收状态切换时,需要RSU本振切换频点,必然导致RSU与OBU通信交易时间较长的问题出现;同时由于OBU的频偏特性,扫频往往不能准确锁定OBU的发射频点,因此会导致RSU与OBU的交易稳定性差。而该实施方式地标模式下LC中频滤波器A7可以自动实现宽带接收,并不需要扫频,从而可以提高系统稳定性,缩短RSU与OBU通信交易时间。
在另一可实施方式中,可参考图4,图4为路侧单元的射频收发系统的另一结构框图,其中,所述系统包括ANT天线(用于接收或发送射频RF信号)、开关S1、低噪声放大器U1、滤波器U2、混频器B3、SAW中频滤波器B5、LC中频滤波器B4、RSU本振B7、AGC放大器B6、单刀双掷开关S2、单刀双掷开关S3、射频放大器U7、滤波器U8、可调衰减器U9、功率放大器U10,其中,各器件之间连接可如图4进行实现。
其中,单刀双掷开关S2和单刀双掷开关S3,共同用于选通SAW中频滤波器B5支路或者LC中频滤波器B4支路,其中,所述混频器B3与单刀双掷开关S2的公共端相连,单刀双掷开关S3的公共端与AGC放大器B6相连;
如图4所示,处于接收模式时,ANT天线接收的信号经过开关S1进入接收部分,经由U1低噪放、U2射频滤波器后与RSU本振B7完成混频,混频器B3输出中频信号经过SAW中频滤波器B5(在国家标准模式下)或LC中频滤波器B4(在地方标准模式下)滤波后进入后级放大滤波,输出中频信号。
处于发射模式时,RSU本振B7产生射频信号经由U7放大,经U8滤波,U9完成调制后,由U10功率放大器放大后经开关S1由ANT天线发射出去。
当工作于国家标准模式下时,S2、S3同时接通B5,对RSU本振A10的操作还是如图2中一样,优选地,确定所述RSU本振B7工作的接收频点为国家标准模式下所述RSU发射频点,也就是说:
根据路侧单元RSU发送的第一工作信道信息,确定车载单元OBU的发射频点为5790MHz,所述RSU本振B7工作的接收频点为5830MHz;或者,
根据路侧单元RSU发送的第二工作信道信息,确定车载单元OBU的发射频点为5800MHz,所述RSU本振B7工作的接收频点为5840MHz。同样地,当RSU切换至发射状态时,并不需要切换RSU本振B7的工作频率。
优选地,根据所述发射频率和所述接收频率,可以确定所述SAW中频滤波器A4的中心频率为40MHz,6dB带宽为5MHz;另容易想到的是,本发明实施例SAW中频滤波器B5仅以其中心频率为40MHz,6dB带宽为5MHz进行举例说明,不构成对本发明的限定;在某些场景下,若国家标准的要求是接收带宽小于或等于5MHz,则在实际操作中可以将其定为其他值,如3MHz、2.5MHz、1MHz等。
当工作于地方标准模式下,根据RSU中使用的LC中频滤波器B4的中心频率、带宽,设置所述RSU本振B7的工作频率,或者,根据所述RSU本振B7的预设置工作频率,确定所述RSU中使用的LC中频滤波器B4的中心频率、带宽;可以理解的是,所述LC中频滤波器B4的选择指标和所述RSU本振B7的工作频率的设置可以参考上一实施例的具体内容进行实现,此处不作赘述。
针对图4所示的射频发射系统,当工作于地方标准模式时,S2、S3同时接通B4,采用40MHz中频,为了实现对5780MHz-5805MHz频率范围的接收,中频滤波器采用由LC中频滤波器B4构成的宽带滤波器;例如,可以设置LC中频滤波器B4中频中心频率为37.5MHz,6dB带宽不小于25MHz,或者设置所述RSU本振A5的工作频率为5830MHz。另外,在收发模式切换时,可以均设置RSU本振B7都工作于5830MHz,不需要切换RSU本振B7的工作频点,可以使RSU与OBU通信交易时间缩短。
容易想到的是,本发明实施例LC中频滤波器B4仅以其中心频率为37.5MHz,6dB带宽不小于25MHz进行举例说明,不构成对本发明的限定。
需要说明的是,由于上一实施例中需要两个本振,需要软件同时对两路信号进行解码,系统结构比较复杂,占用软件资源较多;而该实施方式在地标模式下,RSU在工作中不需要切换本振频点,国标模式下,RSU只需在切换工作信道的时候才需要切换频点,可以保证与OBU通信交易时间较短,同时保证在地方标准模式下,RSU与OBU交易的稳定性较好。
由上述可知,本发明实施例提供的一种路侧单元射频控制方法,根据不同的应用需求选择不同的工作模式,实现国家标准模式和地方标准模式的兼容;进一步地,分别针对国家标准模式和地方标准模式,通过在RSU中增加中频滤波器,可以确定OBU发射频点和RSU本振的工作频率的对应关系,保证OBU和RSU之间能够正常完成通信交易;在地方标准模式下,RSU在工作中可以不需要切换本振频点,在国家标准模式下,RSU只需在切换工作信道的时候才需要切换频点,可以保证与OBU通信交易时间较短,同时保证在地方标准模式下,RSU与OBU交易的稳定性较好。
为便于更好的实施本发明实施例提供的路侧单元射频控制方法,本发明实施例还提供一种基于上述方法的射频控制装置及路侧单元。其中名词的含义与上述方法中相同,具体实现细节可以参考方法实施例中的说明。
请参考图5a,图5a为本发明实施例提供的一种射频控制装置500的结构示意图,其中,所述射频控制装置500,包括:
第一确定模块501,用于根据路侧单元发送的工作信道信息,确定所述路侧单元是否有接收到车载单元的反馈信号,所述工作信道信息指示所述路侧单元工作在国家标准模式或地方标准模式;
控制模块502,用于若确定出所述路侧单元有接收到车载单元的反馈信号,且所述工作信道信息指示所述路侧单元工作在国家标准模式,则控制所述路侧单元工作在国家标准模式;若确定出所述路侧单元有接收到车载单元的反馈信号,且所述工作信道信息指示所述路侧单元工作在地方标准模式,则控制所述路侧单元工作在地方标准模式。
进一步地,可参考图5b,图5b为本发明实施例提供的射频控制装置500的另一结构示意图,其中,所述射频控制装置500还可以包括:
第二确定模块503,在控制模块502控制所述路侧单元工作在国家标准模式下时,用于根据所述路侧单元发送的工作信道信息,确定所述车载单元的发射频点和与所述发射频点对应的路侧单元本振工作的接收频点;根据所述发射频点和所述接收频点,确定所述路侧单元中使用的中频滤波器的中心频率、带宽。
第三确定模块504,在控制模块502控制所述路侧单元工作在地方标准模式下时,根据路侧单元中使用的中频滤波器的中心频率、带宽,设置所述路侧单元本振的工作频率,并控制所述路侧单元本振工作于所述工作频率;或者,根据所述路侧单元本振的预设置工作频率,确定所述路侧单元中使用的中频滤波器的中心频率、带宽。
为方便描述,本发明以下实施例中,所述路侧单元可简称为RSU,所述车载单元可简称为OBU:
优选地,工作于国家标准模式下,所述第二确定模块503用于确定与所述发射频点对应的RSU本振工作的接收频点包括:确定所述RSU本振工作的接收频点为国家标准模式下所述RSU发射频点。
在该优选的实施方式中,所述第二确定模块503具体用于:在国家标准模式下,根据路侧单元RSU发送的第一工作信道信息,确定车载单元OBU的发射频点为5790MHz,所述RSU本振工作的接收频点为5830MHz;或者,根据路侧单元RSU发送的第二工作信道信息,确定车载单元OBU的发射频点为5800MHz,所述RSU本振工作的接收频点为5840MHz;根据所述发射频点和所述接收频点,确定所述RSU中使用的中频滤波器为声表面波滤波器SAW,且其中心频率为40MHz,6dB带宽为5MHz。
当工作于国家标准模式下时,可一并参考如图2至图4所示的射频收发系统,可以理解的是,由于在国家标准模式下RSU本振U5在接收状态时,就工作在5830MHz或5840MHz的频率,因此,当RSU切换至发射状态时,并不需要切换RSU本振U5的工作频率,使用更加方便。
容易想到的是,本发明实施例SAW中频滤波器U4仅以其中心频率为40MHz,6dB带宽为5MHz进行举例说明,不构成对本发明的限定;在某些场景下,若国家标准的要求是接收带宽小于或等于5MHz,则在实际操作中可以将其定为其他值,如3MHz、2.5MHz、1MHz等。
在一种可实施方式中,若如图1所示的射频收发系统,当工作于地方标准模式下时,所述第三确定模块504,根据RSU中使用的中频滤波器的中心频率、带宽,设置所述RSU本振的工作频率之前,还用于根据RSU中使用的声表面波滤波器SAW的中心频率和带宽,对预置OBU发射频点范围进行扫频。
在该实施方式下,若RSU中使用的SAW滤波器的中心频率为40MHz,6dB带宽为5MHz,所述预置OBU发射频点范围为5780MHz-5805MHz;
则所述第三确定模块504用于根据RSU中使用的中频滤波器的中心频率、带宽,设置所述RSU本振的工作频率,包括:在地方标准模式下,当扫频到OBU发射频点为5780MHz-5785MHz时,设置RSU本振的工作频率为5822.5MHz;当扫频到OBU发射频点为5785MHz-5790MHz时,设置RSU本振的工作频率为5827.5MHz;当扫频到OBU发射频点为5790MHz-5795MHz时,设置RSU本振的工作频率为5832.5MHz;当扫频到OBU发射频点为5795MHz-5800MHz时,设置RSU本振的工作频率为5837.5MHz;当扫频到OBU发射频点为5800MHz-5805MHz时,设置RSU本振的工作频率为5842.5MHz。
在另一种可实施方式中,当工作于地方标准模式下时,所述第三确定模块504用于根据RSU中使用的中频滤波器的中心频率、带宽,设置所述RSU本振的工作频率,包括:
当所述OBU的发射频点在5780MHz-5805MHz范围内,所述RSU中使用的中频滤波器为LC中频滤波器,且其中心频率为37.5MHz,6dB带宽不小于25MHz,设置所述RSU本振的工作频率为5830MHz。
区别于第一种可实施方式,接收的中频滤波器采用LC中频滤波器,即在地方标准模式下LC中频滤波器可以自动实现宽带接收,并不需要扫频。可参考如图3或如图4所示的射频收发系统,如图3所示的射频收发系统通过RSU本振A10用于接收国标信号的回路,RSU本振A5用于接收地标信号的回路,如图4所示的射频收发系统通过一个RSU本振B7分别应用于国家标准模式和地方标准模式。
可以理解的是,在收发模式切换时,可以均设置RSU本振B7都工作于某一预设值频率(如5830MHz),不需要切换RSU本振的工作频点,可以使RSU与OBU通信交易时间缩短。
容易想到的是,本发明实施例LC中频滤波器A7仅以其中心频率为37.5MHz,6dB带宽不小于25MHz进行举例说明,但不构成对本发明的限定。
在另一种可实施方式中,当工作于地方标准模式下时,所述第三确定模块504用于根据所述RSU本振的预设置工作频率,确定所述RSU中使用的中频滤波器的中心频率、带宽,包括:
当所述OBU的发射频点在5780MHz-5805MHz范围内,所述预设置工作频率为5830MHz时,确定所述RSU中使用的中频滤波器为LC中频滤波器,且其中心频率为37.5MHz,6dB带宽不小于25MHz。
区别于第一种可实施方式,接收的中频滤波器采用LC中频滤波器,即在地方标准模式下LC中频滤波器可以自动实现宽带接收,并不需要扫频。
区别于第一种可实施方式,接收的中频滤波器采用LC中频滤波器,即在地方标准模式下LC中频滤波器可以自动实现宽带接收,并不需要扫频。可参考如图3或如图4所示的射频收发系统,如图3所示的射频收发系统通过RSU本振A10用于接收国标信号的回路,RSU本振A5用于接收地标信号的回路,如图4所示的射频收发系统通过一个RSU本振B7分别应用于国家标准模式和地方标准模式。
可以理解的是,在收发模式切换时,可以均设置RSU本振B7都工作于某一预设值频率(如5830MHz),不需要切换RSU本振的工作频点,可以使RSU与OBU通信交易时间缩短。
容易想到的是,本发明实施例LC中频滤波器A7仅以其中心频率为37.5MHz,6dB带宽不小于25MHz进行举例说明,但不构成对本发明的限定。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的路侧单元射频控制装置和单元模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
由上述可知,本发明实施例提供的一种射频控制装置500,根据不同的应用需求选择不同的工作模式,分别针对国家标准模式和地方标准模式,通过在RSU中增加中频滤波器,可以确定OBU发射频点和RSU本振的工作频率的对应关系,保证OBU和RSU之间能够正常完成通信交易;进一步地,在地方标准模式下,RSU在工作中可以不需要切换本振频点,在国家标准模式下,RSU只需在切换工作信道的时候才需要切换频点,可以保证与OBU通信交易时间较短,同时保证在地方标准模式下,RSU与OBU交易的稳定性较好。
本发明实施例还提供一种路侧单元600,请参考图6,图6为本发明实施例提供的一种路侧单元600的结构框图,其中,所述路侧单元600包括:射频控制装置601,所述射频控制装置601为如上述实施例所述的射频控制装置500。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统,装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM,RandomAcceAAMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上对本发明所提供的一种路侧单元射频控制方法及相关装置进行了详细介绍,对于本领域的一般技术人员,依据本发明实施例的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。