CN106411341B - 车用自适应接收解调装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种车用自适应接收解调装置及其控制方法，属于车辆通讯技术领域，该装置与现有技术的区别是采用了ASK/FSK解调器，通过ASK/FSK解调器轮换对检测信号进行ASK解调和FSK解调，处理器轮换获取检测信号经不同解调制式初步解调得到的波形，并与引导码的预期值进行比较以确定检测信号的解调制式。该方法主要思想是处理器轮换打开ASK/FSK解调器的ASK解调通路、FSK解调通路并获取两种制式得到的波形，并将获取的波形分别与预置的预期值对比来确定检测信号的调制方式。通过同时接收遥控钥匙ASK制式的遥控信号和胎压监控系统FSK制式的胎压信号，并通过对接收到的检测信号进行初步解调来确定检测信号的正确解调制式，实现了ASK解调制式和FSK解调制式之间的自适应解调。

Description

车用自适应接收解调装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及车辆通讯技术领域，特别涉及一种车用自适应接收解调装置及其控制方法。

背景技术

目前，市场上的乘用车几乎都装备了无线遥控钥匙系统，车用无线遥控钥匙系统的工作频率大多数为433.92MHz，而且大多数的钥匙代码采用的是ASK调制方式，只有少数车型采用的是FSK调制方式。而且，随着对车辆的可靠性、安全性要求的提高，不久的将来在车辆上安装胎压监测系统将会普及，这也就意味着在同一台车上安装遥控钥匙的同时还需要安装胎压监测系统。而胎压监测系统使用的无线传输的频率也同样是433.92MHz，信号的调制方式则包括两类，一类是ASK调制方式，另一类是FSK调制方式，并且以FSK调制方式居多。因此，如果遥控钥匙系统的信号调制方式和胎压监测系统的信号调制方式是一致的，即都是ASK调制方式或者都是FSK调制方式，那么这两个系统可以共用一副接收天线、一个接收信道、一个接收芯片和一种解调方式，就可以实现两个系统综合使用一个接收单元或模块。

但是，现有的大多数整车厂在同一台车上同时为遥控钥匙和胎压监测两项功能提供了两套各自独立的系统，一套用于接收ASK调制的钥匙信号，另一套用于接收FSK调制的胎压监测信号。这种设计需要两套系统具有各自的接收天线、接收线路板、独立安装结构、专用接口和线束等。具有明显的缺陷：一是，设计两套各自独立的系统，当遥控钥匙系统的信号调制方式和胎压监测系统的信号调制方式一致时，则会有一套系统处于闲置状态，造成资源的浪费；二是，由于同一台车辆中需要安装两套各自独立的系统，增加了产品的制作成本和整车装配的成本；三是，由于目前市场上大多数车型的钥匙代码采用的是ASK调制方式，不久的将来部分车型的遥控钥匙可能会采用FSK调制方式替代现有的ASK制式钥匙。由于解调的制式不同会导致ASK接收单元和FSK接收单元不能通用，将来在新、老遥控钥匙产品交替时，可能在同一款车型中也会出现不同调制制式的接收单元，这会导致零配件厂、整车厂装配、下线匹配以及4S店出现混乱。

发明内容

本发明的目的在于提供一种车用自适应接收解调装置及其控制方法，以克服现有技术中需要在同一台车上为无线遥控钥匙系统和胎压监测系统配备各自独立的系统的问题。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：第一方面，提供一种车用自适应接收解调装置，该装置包括天线、射频放大器、混频器、中频放大器、PLL锁相环、处理器以及振幅键控ASK解调/频移键控FSK解调器；射频放大器与天线连接以将天线接收到的检测信号放大，混频器分别与射频放大器和PLL锁相环连接以将射频放大器输出的放大后的检测信号和PLL锁相环送入的本振信号进行混频后送入中频放大器；中频放大器根据接收到的混频信号计算接收到的检测信号的载波信号强度或带内信噪比且中频放大器在载波信号或带内信噪比中的其中一项达到预设阈值时控制处理器进入解调工作状态；处理器进入解调工作状态后打开ASK/FSK解调器中的解调通路以控制ASK/FSK解调器对检测信号进行初步解调，处理器从ASK/FSK解调器中轮换获取ASK解调制式以及FSK解调制式后的波形，处理器将获取的波形分别与预置的预期值进行对比确定检测信号的调制方式。

第二方面，提供一种车用自适应接收解调装置的控制方法，该方法包括如下步骤：

S1、中频放大器根据天线接收的检测信号得到检测信号的载波信号强度或带内信噪比；

S2、中频放大器在检测信号的载波信号强度或带内信噪比中的其中一项达到预设阈值时控制处理器进入解调工作状态；

S3、处理器在进入解调工作状态时，打开ASK/FSK解调器的解调通路以控制ASK/FSK解调器对检测信号进行解调；

S4、处理器从ASK/FSK解调器中轮换获取ASK解调制式以及FSK解调制式解调后的波形并将获取的波形分别与预置的预期值对比来确定检测信号的调制方式。

与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：本发明通过ASK/FSK解调器对接收到的检测信号分别进行ASK解调制式解调和FSK解调制式解调，这里的检测信号包括遥控钥匙ASK制式的遥控信号和胎压监控系统FSK制式的胎压信号以及接收遥控钥匙FSK制式的遥控信号，处理器对ASK/FSK解调器中两种调制式解调后得到的波形进行采集，然后处理器将两种解调制式解调得到的波形与其预置的预期值比较，将与预期值更加符合的波形的解调制式确定为检测信号的解调制式，便可通过处理器的控制端口选择该解调制式对检测信号的完整数据串进行解调。因此，本发明提供的车用自适应接收解调装置能同时接收遥控钥匙ASK制式的遥控信号、胎压监控系统FSK制式的胎压信号以及接收遥控钥匙FSK制式的遥控信号，并通过对接收到的检测信号进行初步解调来确定检测信号的正确的解调制式，实现了ASK解调制式和FSK解调制式之间的自适应解调，即在同一套装置上来完成ASK制式信号的解调和FSK制式信号的解调，而无需增加额外的硬件成本。

附图说明

图1是一实施例中的车用自适应接收解调装置的结构示意图；

图2是一实施例中的车用自适应接收解调装置的安装示意图；

图3是一实施例中的车用自适应接收解调装置的控制方法的流程示意图；

图4是一实施例中的车用自适应接收解调装置的控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合图1至图4，对本发明做进一步详细叙述。

参阅图1所示，本实施例提供了一种车用自适应接收解调装置，该装置包括天线、射频放大器、混频器、中频放大器、PLL锁相环、处理器以及振幅键控ASK解调/频移键控FSK解调器；

射频放大器与天线连接以将天线接收到的检测信号放大，混频器分别与射频放大器和PLL锁相环连接以将射频放大器输出的放大后的检测信号和PLL锁相环送入的本振信号进行混频后送入中频放大器；

中频放大器根据接收到的混频信号计算接收到的检测信号的载波信号强度或带内信噪比且中频放大器在载波信号或带内信噪比中的其中一项达到预设阈值时控制处理器进入解调工作状态；

处理器进入解调工作状态后打开ASK/FSK解调器中的解调通路以控制ASK/FSK解调器对检测信号进行初步解调，处理器从ASK/FSK解调器中轮换获取ASK解调制式以及FSK解调制式后的波形，处理器将获取的波形分别与预置的预期值进行对比确定检测信号的调制方式。

本实施例中的车用自适应接收解调装置的电路结构可以集成在一块芯片上，该集成芯片具有ASK解调功能和FSK解调功能，可通过芯片的控制端口选择ASK解调制式或者FSK解调制式以及可通过芯片的端口输出载波信号强度指示信号以及带内信噪比信号。这里的ASK/FSK解调器即具有ASK解调功能也具有FSK解调功能。

具体地，PLL锁相环中内置有参考频率振荡器。将参考频率振荡器产生的参考信号作为基准值可以提高PLL锁相环的稳定性，PLL锁相环根据基准值可以产生与遥控钥匙信号频率/胎压检测信号频率对应的高精度本振信号，这里由PLL锁相环产生的与遥控钥匙信号频率/胎压检测信号频率对应的本振信号均为433.92-10.7MHz。

在实际应用中，如图2所示，将上述实施例中的车用自适接收解调装置安装在车厢内。具体的使用过程如下：

(1)胎压监测系统的传感器安装在车轮胎内，车轮转动时或转动停止后，每只轮胎内的传感器向外发出胎压数据串，此时车用自适应接收解调装置内的天线便可以接收来自用户手中遥控钥匙的钥匙串码和来自四只车轮的胎压数据串；

(2)天线将接收的检测信号经射频放大器、混频器的处理后传输至中频放大器，中频放大器根据混频器输出的载波信号得到载波信号强度或者带内信噪比，并当载波信号强度或者带内信噪比中的任一项超过达到阈值时，控制处理器进入解调状态。

(3)处理器进入解调状态后，控制打开ASK/FSK解调器中的ASK解调通路，ASK/FSK解调器对载波信号中数据串引导帧的前几位做ASK解调来得到解调波形，处理器随即再打开FSK解调通路，ASK/FSK解调器对载波信号中数据串引导帧的前几位做FSK解调来得到解调波形，处理器采集两种解调制式解调得到的波形，然后处理器将采集到的两种解调制式得到的波形以及占空比与引导码的预期值进行比较，将与预期值较为接近的波形的解调制式确定为检测信号的正确解调制式；

(4)在处理器确定检测信号的解调制式后，根据检测信号完整数据串引导帧的码率来判断该数据串为遥控钥匙数据还是胎压系统数据，具体地，将码率在800～2000bps之间的判定为遥控钥匙数据，码率在2400～6400bps之间的判定为胎压系统数据。

因此，本实施例提供的车用自适应接收解调装置可以不考虑接收的数据采用的是哪种调制制式，在副接收数据进行轮换解调和对比后都可以区分出接收的检测信号的调制制式，从而实现自适应解调功能。而且还可以对所接收的数据串区分其来自于遥控钥匙还是胎压监测系统，从而进一步提高了车用自适应接收解调装置的可信度。

参阅图3至图4所示，本实施例提供了一种车用自适应接收解调装置的控制方法，该方法包括如下步骤S1至S4：

S1、中频放大器根据天线接收的检测信号得到检测信号的载波信号强度或带内信噪比；

S2、中频放大器在检测信号的载波信号强度或带内信噪比中的其中一项达到预设阈值时控制处理器进入解调工作状态；

S3、处理器在进入解调工作状态时，打开ASK/FSK解调器的解调通路以控制ASK/FSK解调器对检测信号进行解调；

S4、处理器从ASK/FSK解调器中轮换获取ASK解调制式以及FSK解调制式解调后的波形并将获取的波形分别与预置的预期值对比来确定检测信号的调制方式。

具体地，如图4所示，在上述步骤S1之前还包括如下步骤S01至S03：

S01、射频放大器将天线端接收到的检测信号进行放大后传输至混频器；

S02、PLL锁相环将产生的本振信号送入混频器，所述本振信号分别与天线端能接收到的所有检测信号的频率一一对应；

S03、混频器将放大后的检测信号和本振信号进行混频后输出至中频放大器。

具体地，上述步骤S3具体包括：

S31、处理器进入解调状态后，接收中频放大电路发送的携带有检测信号数据串的载波信号强度指示信号；

S32、处理器打开ASK/FSK解调器的ASK解调通路，将数据串引导帧的前预设位做解调识别，获得ASK制式解调后的波形；

S33、处理器打开ASK/FSK解调器的FSK解调通路，将数据串引导帧的前预设位做解调识别，获得FSK制式解调后的波形；

S34、处理器将获得的ASK制式解调后的波形和FSK制式解调后的波形与预置的引导码的预期值进行比较；

S35、将与引导码的预期值较为接近的波形的解调制式确定为检测信号的解调制式。

具体地，在上述实施例公开的内容的基础上，本实施例提供的一种车用自适应接收解调装置的控制方法的具体步骤如下：

(1)射频放大器将天线端接收到的检测信号进行放大后传输至混频器；

(2)PLL锁相环将产生的本振信号送入混频器，所述本振信号分别与天线端能接收到的所有检测信号的频率一一对应；

(3)混频器将放大后的检测信号和本振信号进行混频后输出至中频放大器；

(4)中频放大器根据天线接收的检测信号得到检测信号的载波信号强度或带内信噪比；

(5)中频放大器在检测信号的载波信号强度或带内信噪比中的其中一项达到预设阈值时控制处理器进入解调工作状态；

(6)处理器在进入解调工作状态时，打开ASK/FSK解调器的ASK解调通路以控制ASK/FSK解调器以ASK解调制式对检测信号进行解调；

(7)处理器从ASK/FSK解调器中轮换获取ASK解调制式解调得到的波形并将获取的波形与引导码的预期值对比来确定ASK解调制式是否是检测信号的调制方式；

(8)如果是，则输出检测信号的调制方式为ASK解调制式；

(9)如果不是，则输出检测信号的调制方式为FSK解调制式。

这里需要说明的是，本实施例中方案的主要思想是通过轮换获取检测信号经不同解调制式初步解调得到的波形，并与引导码的预期值进行比较以确定检测信号的解调制式。因此，本实施例不限制处理器打开ASK/FSK解调器ASK解调通路或者/FSK解调通路的具体顺序。

需要说明的是，本实施例中提及的引导码是数据帧的前导信号，一般为50％占空比、波特率为预期值的方波信号，引导码大约有200～400个波形。遥控钥匙引导码波特率的预期值为1000±20％bit/s(即800～1200bit/s之间为满足预期值)，胎压监测系统数据引导码波特率的预期值为4800±20％bit/s，也就是说检测信号经不同解调制式初步解调得到的波形的波特率在3840～5760bit/s之间就视为满足预期值。进一步地，本实施例中判断检测信号经不同解调制式初步解调得到的波形的波特率是否满足引导码的预期值需要判断3～4个波形周期。

具体地，在上述步骤S3之后还包括：

处理器接收检测信号完整的数据串，并将完整数据串的码率与引导帧的码率进行比对，确定接收的检测信号是遥控钥匙数据还是胎压监测系统数据。

具体判断检测信号数据串是遥控钥匙数据还是胎压监测系统数据的过程参见上述实施例提供的一种车用自适应接收解调装置中的相关阐述，此处就不再赘述。

Claims (7)

1.一种车用自适应接收解调装置，其特征在于：包括天线、射频放大器、混频器、中频放大器、PLL锁相环、处理器以及振幅键控ASK/频移键控FSK解调器；

射频放大器与天线连接以将天线接收到的检测信号放大，混频器分别与射频放大器和PLL锁相环连接以将射频放大器输出的放大后的检测信号和PLL锁相环送入的本振信号进行混频后送入中频放大器；

中频放大器根据接收到的混频信号计算接收到的检测信号的载波信号强度或带内信噪比且中频放大器在载波信号强度或带内信噪比中的其中一项达到预设阈值时控制处理器进入解调工作状态；

处理器进入解调工作状态后打开ASK/FSK解调器中的解调通路以控制ASK/FSK解调器对检测信号进行初步解调，处理器从ASK/FSK解调器中轮换获取ASK解调制式以及FSK解调制式后的波形，处理器将获取的波形分别与预置的预期值进行对比确定检测信号的调制方式。

2.如权利要求1所述的车用自适应接收解调装置，其特征在于：所述的PLL锁相环中内置有参考频率振荡器。

3.如权利要求1所述的车用自适应接收解调装置，其特征在于：车用自适接收解调装置安装在车厢内。

4.一种车用自适应接收解调装置的控制方法，包括如下步骤：

S1、中频放大器根据天线接收的检测信号得到检测信号的载波信号强度或带内信噪比；

S2、中频放大器在检测信号的载波信号强度或带内信噪比中的其中一项达到预设阈值时控制处理器进入解调工作状态；

S3、处理器在进入解调工作状态时，打开ASK/FSK解调器的解调通路以控制ASK/FSK解调器对检测信号进行解调；

S4、处理器从ASK/FSK解调器中轮换获取ASK解调制式以及FSK解调制式解调后的波形并将获取的波形分别与预置的预期值对比来确定检测信号的调制方式。

5.如权利要求4所述的控制方法，其特征在于：在所述步骤S1之前还包括：

S01、射频放大器将天线端接收到的检测信号进行放大后传输至混频器；

S02、PLL锁相环将产生的本振信号送入混频器，所述本振信号分别与天线端能接收到的所有检测信号的频率一一对应；

S03、混频器将放大后的检测信号和本振信号进行混频后输出至中频放大器。

6.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于：

所述步骤S3具体包括：

S31、处理器进入解调状态后，接收中频放大电路发送的携带有检测信号数据串的载波信号强度指示信号；

S32、处理器打开ASK/FSK解调器的ASK解调通路，将数据串引导帧的前预设位做解调识别，获得ASK制式解调后的波形；

S33、处理器打开ASK/FSK解调器的FSK解调通路，将数据串引导帧的前预设位做解调识别，获得FSK制式解调后的波形；

所述步骤S4具体包括：

S41、处理器将获得的ASK制式解调后的波形和FSK制式解调后的波形与预置的引导码的预期值进行比较；

S42、将与引导码的预期值较为接近的波形的解调制式确定为检测信号的解调制式。

7.如权利要求4-6任一项所述的控制方法，其特征在于：在所述步骤S4之后还包括：

处理器接收检测信号完整的数据串，并将完整数据串的码率与引导帧的码率进行比对，确定接收的检测信号是遥控钥匙数据还是胎压监测系统数据。