CN104467886A - Dsrc用多信道接收器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于专用短程通信的多信道接收器，其包括：局部振荡器；混合器，混合来自局部振荡器的局部振荡频率与由两个信道输入的相对低的信道频率RF1和相对高的信道频率RF2各自的差值，来输出中频；带通滤波器，使混合器输出的中频中属于设定范围内的频率信号通过。

Description

DSRC用多信道接收器

技术领域

本发明涉及一种用于专用短程通信(Dedicated Shortage RangeCommunication,以下称DSRC)的多信道接收器。

背景技术

随着车辆使用剧增，引发严重的交通问题，为有效应对这种交通问题,作为将电、电子、信息、通信和汽车技术应用于交通上的系统,有ITS(Intelligent Transport System)。ITS以全国道路、车辆、驾驶者及游客为对象，收集、处理和加工交通相关信息、气象信息及道路状态信息等，提供用于方便通行和交通量畅通的信息。

作为用于这种ITS的通信系统，使用DSRC(Dedicated Short RangeCommunication)，该DSRC是限于短程的通信方式。该通信方式是如下方式：一种以无需电波使用许可的ISM(Industrial/Scientific/Medical)带域和少数频率为基础，不受长距离干扰，仅在近距离内，进行规定通信的通信方式和规格，通过数米乃至数十米距离内的双向无线通信，瞬间交换大量信息的方式，可在狭小地区使用，因此是可在各地区实现频率再利用的标准通信方式。

专利文献1至3中记载有与这种DSRC有关的技术。

专利文献1涉及一种自动关卡通关系统，集装箱车辆在不停车的状态下，通过无线通信收发关卡通关相关的信息，因此可实现迅速、准确的通关业务，能够消除停滞的原因，可实现通关业务的无人化或自动化，日后可适用于无人自动化集装箱港口。

专利文献2涉及一种车辆位置信息提供系统，其包括：至少一个以上的路边基站，搭载OBU(高通终端)的车辆进入自己的服务区域的情况下，与OBU进行通信，收集包括OBU ID信息的通信履历信息，通过网络传输已收集的通信履历信息；及服务器，为了根据用户的要求，提供车辆位置信息的服务，事先将车辆上搭载的OBU的ID登记到服务器的数据库中，从路边基站传输的通信履历信息中提取OBU ID,当提取的OBU ID是事先登记到数据库中的OBU ID的情况下，将接收的OBU ID信息无需加密地与通信履历信息一同保存到数据库之后，当来自任意OBU的位置信息提供服务请求通过路边基站实现的情况下，该OBU ID与无需加密地保存在数据库的OBU ID一致的情况下，根据保存的该OBU的通信履历信息，通过所述路边基站，将位置信息传输给请求服务的OBU。

专利文献3涉及一种大众交通系统，其由如下部件构成：OBE(应用DSRC系统的车辆搭载装置)，其通常搭载在公交车等大众交通工具上；RSE(路边终端装置)，以一定距离设置在公交车站指示牌等街边设施物上，设有可显示信息的LCD屏幕，与OBE相互收发一定信息，将收发的信息再传输给信息中心；信息中心，其包括从RSE处收集、处理并分配交通状况相关信息及车辆运行状况相关信息，能够向有关政府机关和大众交通运输公司等提供信息的数据处理装置和数据库；信息终端，根据信息中心提供的信息，向普通用户提供前一公交车站汽车出发/到达通知、汽车预定到达时刻通知、畅通状况及交通通知。

利用这种DSRC的系统具备DSRC接收器，该DSRC接收器的结构如图1所示，使用40MHz或10MHz的中频(IntermediateFrequency)而对接收的信号进行解调的电外差方式。

但是，使用这种中频的情况下，需要具备用于搜索信道的信道选择模式等功能。因此，这种方法需要额外的信道选择时间，这会缩减在实际通信区域中可通信的时间。

为改善所述缺点而开发了如图2所示的高频电力检测仪(RadioFrequency Envelope Detector)型接收器。RFED型接收器是一种可接收多信道的方式，具有宽带接收特性，因此具有无需信道信息的优点，但由于可通信的带域宽，因此在DSRC终端带域附近存在其他信号(尤其，5.8GHz带域的无线局域网)的情况下，发生非正常运转的可能性大。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：韩国授权专利第0388113号

专利文献2：韩国授权专利第1047598号

专利文献3：韩国授权专利第0480344号

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明是为了消除上述问题而开发的，其目的在于提供一种多信道接收器，其将两个信道中间的一定宽度设定为局部振荡频率，使在两个信道转换的中频位于固定的一定宽度的范围内，由此用于通过根据固定频率设定而能够接收且在中频中实现的带通滤波器，能够清除其他信号的专用短程通信。

尤其，本发明的目的在于提供一种多信道接收器，其将局部振荡频率设定在两个信道之间的正中央，使得能够依次接收两个信道来输出中频，或者使局部振荡频率在两个信道中间向一侧位移，由此即使同时使用两个信道，也能够防止来自相邻信道的干扰，能够最小化频率混合带来的干扰。

(二)技术方案

为达到上述目的，本发明的DSRC用多信道接收器，包括：局部振荡器，以相对低的信道频率RF1和相对高的信道频率RF2之间中间部分的频率来输出局部振荡频率；混合器，将所述局部振荡频率与由两个信道输入的低信道频率RF1和高信道频率RF2的各自差值的中频混合输出；带通滤波器，使由混合器输出的中频中属于设定范围的频率信号通过。

所述相对低的信道频率RF1可以为5830MHz,相对高的信道频率RF2可以为5840MHz。

并且，所述局部振荡频率是低信道频率RF1和高信道频率RF2之间中间部分的频率，所述混合器依次接收低信道频率RF1和高信道频率RF2的输入，来输出中频。

并且，所述局部振荡频率是从低信道频率RF1和高信道频率RF2之间的中间部分向任意一侧位移的频率，所述混合器可同时接收或依次接收低信道频率RF1和高信道频率RF2来输出中频。

并且，所述带通滤波器可形成为包括低信道频率RF1和高信道频率RF2的中频间距的带宽。

并且，所述带通滤波器可进一步包括，将通过所述带通滤波器的频率信号放大为与对数成正比的频率信号的对数放大器；可进一步包括根据在所述对数放大器中放大的信号，检测由所述天线接收的信号电压强度的检测仪。

(三)有益效果

如上所述，本发明的DSRC用多信道接收器在具有5830～5840MHz的频率信号的DSRC通信环境下，两个信道信号依次通信，或是通信区域窄而不影响不同信道的通信信号的情况下，在多信道中，无需选择使用信道的过程，因此提供延长实际的可通信时间的效果。

并且，使用5MHz附近的低中频接收器的情况下，无需选择信道的过程，即可接收具有5830MHz附近频率信号的信道和具有5840MHz附近频率信号的信道。

并且，DSRC用于狭窄区域，因此信道间的干扰很小，非正常运转的可能性也小。

并且，依次实现多信道的通信的情况下，无法同时接收两个以上的频率信号，即使使用5MHz附近的低中频信号，图像信号也不会发生问题。

并且，不使中频位于两个信道频率RF1、RF2的中间，而是使其向两个信道频率RF1、RF2的任意一侧位移，因此，即使DSRC用于狭窄区域，即使同时接收两个信道5830～5840MHz的频率信号，信号也不重复，因此可将相邻信道的干扰特性改善到同信道干扰水平之上。

附图说明

图1为具有中频的电外差方式的接收器框图。

图2为利用高频电力检测仪RFED的带宽接收器框图。

图3为本发明的多信道接收器的整体框图。

图4为本发明的多信道接收器的接收部的细部框图。

图5为图3的局部振荡器的细部框图。

图6为表示使用本发明实施例1的中频的情况下，无需信道选择的理由的图表。

图7为表示依次输入两个信道频率信号的情况下，显示输入频率信号的通信时间差异的图表。

图8为同时接收两个信道信号频率的情况下的输入频率信号、局部振荡信号、中频信号的图表。

图9为发生局部振荡频率偏差时中频信号的图表。

图10为使本发明实施例2的局部振荡频率从两个信道之间的中间向一侧位移的情况下的中频信号的图表。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。但本发明的实施方式可变形为各种不同的方式，本发明的范围并不限于以下说明的实施方式。为更明确说明，附图中的构成要件的形状和大小可扩大表示，附图中的同一附图标记表示的构成要件为同一构成要件。

本发明并不限于上述实施方式和附图。仅由所附的权利要求书来限定权利范围，对于本领域的技术人员而言，只要在不脱离权利要求书所记载的本发明的技术思想的范围内，可实施各种方式的置换、变形及变更。

图3为本发明的多信道接收器的整体框图，图4为图3的多信道接收器的细部框图，图5为图4的局部振荡器的细部框图。

参照图4，多信道接收器可包括：天线(Antenna)100、低噪音放大器(Low Noise Amplifier)200、局部振荡器(Local Oscillator)300、混合器(Mixer)400、带通滤波器(Band Pass Filter)500、对数放大器(Logarithmic Amplifier)600及检测仪(Detector)700。

低噪音放大器200对信号电压进行放大，以降低依次输入到天线100的多信道信号电压的噪音。低噪音放大器200属于放大电路的一种，可对天线100接收的微弱信号进行放大，其为了减弱发送线路上产生的噪音(noise)而位于靠近天线100的地方。

局部振荡器300使设定的局部振荡频率振荡。例如，如图6所示，设定的局部振荡频率以低信道频率RF1和高信道频率RF2之间的中间即5835MHz输出，如图10所示，可从低信道频率RF1和高信道频率RF2之间向一侧位移输出。

图5示出局部振荡器300的细部结构，其包括相位比较器310、低通滤波器(Low Pass Filter)320、放大器330以及电压控制振荡器(Voltage Controller Oscillator,VCO)340。

相位比较器310检测输入到天线100的信道频率与由电压控制振荡器340输出的局部振荡频率的相位差，低通滤波器320使输入的频率中低于局部振荡频率的频率通过。并且，放大器330对输入到天线100的电压进行放大，以使通过低通滤波器320的频率信号与设定的局部振荡频率信号一致；电压控制振荡器340使在放大器330中放大的电压振荡。

如上所述，相位比较器310、低通滤波器320、放大器330及电压控制振荡器340具有锁相环(Phase Locked Loop)。若在A点设置分频器(将频率设为1/n),则电压控制振荡器340以输入频率信号的n倍振荡。即，由电压控制振荡器340中输出的频率信号为输入频率信号的1/n(n为自然数)时，局部振荡器300以输入到天线100的频率信号的n倍振荡。另外，频率信号的稳定度依赖于输入的频率信号的稳定度。

混合器400混合在低噪音放大器200放大的信号电压的信道频率信号和在局部振荡器振荡的信号电压的局部振荡频率信号，依次输出中频(Intermediate Frequency,IF)信号(5MHz)。在这里，中频信号是在低噪音放大器200放大的信号电压的信道频率信号和在局部振荡器300振荡的信号电压的局部振荡频率信号的差值。详细来讲，在接收器中，接收的信号并未在接收频率上直接解调，而是通过局部振荡器300先转换为低频信号后，进行解调，这种二次频率信号为中频信号。

另外，若所述局部振荡频率从两个信道频率的中间向一侧位移，则中频以位移宽度的2倍带宽输出。

带通滤波器500使输入到混合器400的中频中设定范围的频率信号通过。即，带通滤波器500是一种使特定范围的频率信号逐一通过，并清除超出该范围的信号的滤波器。

对数放大器600将带通滤波器500输出的频率信号放大为与对数成正比的输出信号。即，输入到对数放大器600前的频率信号与在对数放大器600上输出后的频率信号成对数关系，对数放大器600为非线型放大器。

检测仪700检测在对数放大器600放大的输出信号和天线100接收的信号电压强度(Received Signal Voltage Strength)。接收的信号电压强度是指接收器接收的电压值，是指输入到接收器的信号电压，因此不考虑天线100的增益或检测仪700内部的损耗。

本发明的实施例1中，如图7所示，两个输入信道依次输入的情况下，如果使用利用5MHz附近之中频信号的低中频接收器，则使用在具有5830MHz附近频率信号的信道和具有5840MHz附近频率信号的信道中任意信道，均可实现低端(low side)和高端(upper side)接收，无需使用信道的选择算法。

图6为表示使用本发明实施例1的中频的情况下，无需信道选择理由的图表，示出使用5MHz的中频的情况下，两个信道频率的输入频率信号、局部振荡频率信号、中频信号的图表。

作为参照，对于具有5830MHz附近频率信号的信道和具有5840MHz附近频率信号的信道，均使用5835MHz附近的一个局部振荡频率信号。因此，对于所述两个信道，无需选择信道的算法。这时，中频以各信道具有的频率信号与局部振荡频率信号之差的绝对值计算，使得在5MHz附近产生信号。

并且，所述两个信道的频率如图7所示，依次接收，在规定时间内仅接收一个频率信号。

因此，即使使用本发明实施例1的5MHz低中频，由于通信区域狭窄，因此，如图8所示，在不影响对相邻信道的频率成分的环境下，或依次接收频率信号的环境下，例如在DSRC环境下，不会因为信号重复而产生图像问题。

与此相关，在具有5830～5840MHz的频率输入信号的DSRC标准情况下，接收器上修复频率信号的最小频率输入信号较高。这是为了减少接收器的可接受距离，因此，可通信区域变窄。这样，可通信区域变窄的情况下，能够在多信道中更快地选择正在使用的信道，因此能够延长实际可通信时间。

另外，如果使用利用5MHz附近中频信号的低中频接收器的情况下，即使使用在具有5830MHz附近频率信号的信道和具有5840MHz附近频率信号的信道中任意一个信道，都可实现低频信号和高频信号接收，因此无需使用信道的选择算法。

另外，如果是手动探测器型接收器(Passive detector type receiver)的情况下，在交换终端电路(Exchange Terminal Circuit,ETC)带域附近存在其他信号的情况下，信道抑制(channel rejection)特性降低。但是，如果使用本发明的如图7所示的接收方法，这种信道抑制特性更好，因此能够减少非正常运转的可能性。

另外，通过这种通信方式来选择频率信号的情况下，在多信道中，各信道彼此相互影响图像信号，导致图像信号出现问题，但DSRC用于狭窄区域，因此信道之间的干扰很小，非正常运转的可能性也小。发生这种图像信号问题的情况下，手动型出现的问题更严重，由于当前DSRC通信方式的特性，在使用手动型接收器上并无问题。因此，这种利用5MHz附近中频信号的低中频信号接收器的结构，适合在狭窄带域中使用的DSRC结构。

利用局部振荡器频率，使所述实施例1的两个信道之间的中间输出中频的方式，具有在不另使用信道检索功能，即能够以固定的频率设定实现两个信道的接收的优点；除了具有相同中频的两个信道以外的信道信号可通过中频实现的带通滤波器去除，因此具有作为利用RFED的接收器缺点的干扰波去除性能也优秀的优点。

但是，适用于所述方式的局部振荡器，其根据运转的时间和温度，局部振荡频率会发生细微的变化，因此，如图9所示，两个信道的中频不一致。由于这种频率偏差而转换的中频干扰特性，与同信道的干扰特性相比，可能具有更坏的相邻信道干扰特性。

因此，本发明的实施例2中，如图10所示，不将中频设定在相对低的信道频率RF1和相对高的信道频率RF2之间的中间，为确保两个信道频率的中频不重复，从两个信道频率之间的中间向任意一侧位移，使相邻信道的干扰特性改善为同信道干扰水平之上。

例如，如图10所示，两个信道频率RF1、RF2分别为5830MHz、5840MHz，如果局部信道频率从两个信道频率的中间即5835MHz向低信道频率RF1侧位移，产生为5834MHz，则由两个信道频率转换的中频输出为4MHz和6MHz。这两个中频与实施例1相似，与由两个信道频率所产生的中频相邻，因此如实施例1，能够大幅缩短或去除信道检索时间。这时，在所述两个信道频率中转换的中频，为了不使两个信号重叠，实现最大限度地靠近，优选维持2MHz的间距，但不限于此，也可形成2～6MHz的间距。

由于在所述两个信道中转换的中频互不重叠，因此，除在混合器上两个信道依次接收号的方式以外，即使从两个信道同时接收信号，频率也不会发生重叠，通过带通滤波器，可容易地消除其他频率信号，因此，相邻信道的干扰特性可改善到同信道干扰水平之上。

因此，使局部振荡频率从两个信道频率的中间向任意一侧位移，输出中频，缩短信道检索时间，可将相邻信道的干扰特性改善到同信道干扰水平之上，适合狭窄区域内使用的DSRC结构。

附图标记说明

100：天线

200：低噪音放大器

300：局部振荡器

310：相位比较器

320：低通滤波器

330：放大器

340：电压控制振荡器

400：混合器

500：带通滤波器

600：对数放大器

700：检测仪

Claims (8)

1.一种DSRC用多信道接收器，其特征在于，包括：

局部振荡器，以相对低的信道频率RF1与相对高的信道频率RF2之间的中间部分频率输出局部振荡频率；

混合器，将所述局部振荡频率与由两个信道输入的低信道频率RF1和高信道频率RF2各自的差值的中频混合输出；

带通滤波器，使由混合器输出的中频中属于设定范围的频率信号通过。

2.根据权利要求1所述的DSRC用多信道接收器，其特征在于，

所述相对低的信道频率RF1为5830MHz,相对高的信道频率RF2为5840MHz。

3.根据权利要求1或2所述的DSRC用多信道接收器，其特征在于，

所述局部振荡频率是低信道频率RF1与高信道频率RF2之间的中间部分的频率，

所述混合器依次接收低信道频率RF1和高信道频率RF2，以输出中频。

4.根据权利要求1或2所述的DSRC用多信道接收器，其特征在于，

所述局部振荡频率是从低信道频率RF1和高信道频率RF2之间的中间部分向任意一侧位移的频率，

所述混合器同时接收低信道频率RF1和高信道频率RF2，以输出中频。

5.根据权利要求1或2所述的DSRC用多信道接收器，其特征在于，

所述局部振荡频率是从低信道频率RF1和高信道频率RF2之间的中间部分向任意一侧位移的频率，

所述混合器依次接收低信道频率RF1和高信道频率RF2，以输出中频。

6.根据权利要求1所述的DSRC用多信道接收器，其特征在于，

所述带通滤波器可形成为包括低信道频率RF1和高信道频率RF2之中频间距的带宽。

7.根据权利要求1所述的DSRC用多信道接收器，其特征在于，

还包括对数放大器，将通过所述带通滤波器的频率信号，放大为与对数成正比的频率信号。

8.根据权利要求7所述的DSRC用多信道接收器，其特征在于，

还包括检测仪，根据所述对数放大器中放大的频率信号，检测由所述天线接收的信号电压的强度。