CN106921602A - Ask调制电路及路侧单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信领域，公开了一种ASK调制电路及路侧单元，其中ASK调制电路包括：压控放大器；波形转换模块，用于对基带数字信号进行波形转换；成型滤波模块，用于对经波形转换模块后的基带数字信号进行平滑滤波；经平滑滤波后的基带数字信号输出至所述压控放大器的控制端，以对所述压控放大器的增益进行调节；以及载波输入模块，用于向所述压控放大器输入载波信号，该载波信号经所述压控放大器放大后形成ASK调制波。

Description

ASK调制电路及路侧单元

技术领域

本发明涉及通信领域，具体地，涉及一种ASK调制电路及路侧单元。

背景技术

高速公路电子不停车收费系统(Electronic Toll collection，简称为ETC)是以现代通信技术、电子技术、自动控制技术、计算机和网络技术等高新技术为主导，实现车辆不停车自动收费的智能交通电子系统。系统通过路侧单元(RSU)与车载电子标签(OBU)之间的专用短程通信，在不需要司机停车和其他收费人员操作的情况下，自动完成收费处理过程。

路侧单元(RSU)作为ETC系统中的重要组成部分，根据《GB/T20851.1-2007电子收费专用短程通信》中下行链路技术要求，对于A类设备的下行链路调制方式为ASK调制，以基带数字信号控制载波的幅度变化的调制方式称为幅度键控(ASK)，又称数字调幅。

幅度键控可以通过开关电路来实现，即：载波在二进制调制信号控制下通断，此时又可称作开关键控法(OOK)。载波在数字信号1或0的控制下通或断，在信号为1的状态载波接通，此时传输信道上有载波出现；在信号为0的状态下，载波被关断，此时传输信道上无载波传送。

发明内容

本发明的目的是提供一种ASK调制电路及路侧单元，所实现的ASK调制波的调制深度受控可调，并且实现方法简单灵活。

本发明提供一种ASK调制电路，该电路包括：压控放大器；波形转换模块，用于对基带数字信号进行波形转换并将经波形转换后的数字信号输出至所述压控放大器的控制端，以对所述压控放大器的增益进行调节；以及载波输入模块，用于向所述压控放大器输入载波信号，该载波信号经所述压控放大器放大后形成ASK调制波。

优选地，所述电路包括：成型滤波模块，连接在所述压控放大器和所述波形转换模块之间，用于对所述经波形转换后的基带数字信号进行平滑滤波。

优选地，所述波形转换模块包括：分压模块，用于降低所述基带数字信号的高电平；同相放大器，用于对所述经所述分压模块后的数字信号进行放大；以及减法器，用于输出一由一参考电平减去经所述同相放大器放大后的数字波形的电平而产生的高电平不变、低电平可调的基带信号。

优选地，所述波形转换模块还包括：反相器，用于对所述基带数字信号进行反相波形变换，并将该变换之后的基带数字信号输入至所述分压模块。

优选地，所述同相放大器包括：数字电位器，通过改变该数字电位器的阻值来调整所述同相放大器的放大倍数。

优选地，通过数据接口来改变所述数字电位器的阻值。

优选地，所述参考电平为所述压控放大器的最大允许控制电压。

优选地，通过FPGA或MCU向所述波形转换模块输入所述基带数字信号。

相应地，本发明还提供一种路侧单元，该路侧单元包括上述的ASK调制电路。

通过上述技术方案，对基带数字信号进行波形变换以对压控放大器进行控制，载波信号经过压控放大器后变换成ASK调制波，所形成的该ASK调制波的调制深度受控可调，并且实现方法简单灵活适用于板级电路的ASK调制电路的搭建。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1示出了根据本发明一实施方式的ASK调制电路的连接图；以及

图2示出了基带数字信号经过ASK调制电路的各个模块后的波形示意图。

附图标记说明

10 波形转换模块 20 成型滤波模块

30 载波输入模块 40 压控放大器

11 反相器 12 分压模块

13 同相放大器 14 减法器

R1～R7，Rm 电阻

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

图1示出了根据本发明一实施方式的ASK调制电路的连接图。如图1所示，本发明所提供的ASK调制电路可以包括压控放大器40；波形转换模块10，用于对基带数字信号进行波形转换；成型滤波模块20用于对经波形转换模块10后的基带数字信号进行平滑滤波，经平滑滤波后的基带数字信号输出至所述压控放大器40的控制端，以对所述压控放大器40的增益进行调节；以及载波输入模块30，用于向所述压控放大器输40入载波信号，该载波信号经所述压控放大器40放大后形成ASK调制波。

经过成型滤波模块20进行平滑滤波以后，可以减小所形成的ASK调制波的占用带宽，并降低邻道泄露。

图2示出了基带数字信号经过ASK调制电路的各个模块后的波形示意图。参考图1和图2，基带数字信号S1在经过波形转换模块10之后，可以形成最大幅值不变，最小幅值可调的数字波形S5，成型滤波模块20对数字波形S5进行平滑滤波后形成数字波形S6，数字波形S6对压控放大器40的控制端进行控制，当控制端接收到高电平信号时，压控放大器40的增益最大，而接收到低电平的时候，压控放大器40的增益较小，这样，使得载波输入模块30所输出的载波信号S7经压控放大器40以后，所输出的波形随着控制端的输入波形S6的变化而变化，从而形成ASK调制波S8。

进一步参考图1，波形转换模块10可以包括反相器11、分压模块12、同相放大器13、减法器14。

具体地，将基带数字信号记为Vout1，其波形为S1。这里，基带数字信号可由FPAG或者MCU发出，但是本发明并不限制于此。Vout1经过反相器11实现波形的反转后形成Vout2，其波形为S2；再经过分压模块12中的两个电阻R1、R2分压，将数字信号Vout2的高电平降低形成Vout3，Vout3＝Vout2*R2/(R1+R2)，其波形为S3，将数字信号Vout2的高电平降低形成Vout3可以使得同相放大器13输出的电平可调范围更广；同相放大器13中包含运算放大器、电阻R3和数字电位器的电阻Rm，其中数字电位器的电阻Rm的阻值可由FPAG或者MCU通过SPI或I2C等数据接口进行调节，从而使得同相放大器13的放大倍数可调，同相放大器13的输出数字信号为Vout4＝Vout3*(R3/Rm+1)，波形为S4；然后数字信号Vout4输入至减法器14，在减法器14中使用参考电平Vct1与输入波形S4相减得到数字信号Vout5＝(1+(R7/R6))*(R5/(R4+R5))*Vctl-(R7/R6)*Vout4，优选情况下，使用R4＝R5＝R6＝R7，此时，Vout5＝Vct1-Vout4。这里参考电平可以是压控放大器40的最大允许控制电压。

数字信号Vout2、Vout3和Vout4的低电平为均0，因而Vout4的低电平值并不随着同相放大器13的放大倍数的变化而变化，亦即不随着数字电位器的电阻Rm的阻值而改变，进而在Vout4＝0时经公式Vout5＝(1+(R7/R6))*(R5/(R4+R5))*Vctl-(R7/R6)*Vout4，参考电平Vctl为固定值，因而所得出的Vout5的最高电平值是不变的。但是数字信号Vout4的高电平值随着同相放大器13的放大倍数的变化而变化，亦即随着数字电位器的电阻Rm的阻值而改变，进而在数字信号Vout4为高电平值时，经公式Vout5＝(1+(R7/R6))*(R5/(R4+R5))*Vctl-(R7/R6)*Vout4，所得出的Vout5的低电平值将随着数字电位器的电阻Rm的阻值而改变。综上，FPAG或者MCU通过SPI或I2C等数据接口调节数字电位器的电阻Rm的阻值对波形S4的电平最大幅度进行控制，即可使得基带数字信号经波形转换模块10后形成高电平不变，低电平可调的基带信号S5，并且数字波形S5与波形S1同相。成型滤波模块20对数字波形S5进行平滑滤波后形成数字波形S6，数字波形S6对压控放大器40的控制端进行控制，当控制端接收到高电平信号时，压控放大器40的增益最大，而接收到低电平的时候，压控放大器40的增益较小。

这样，使得载波输入模块30所输出的载波信号S7经压控放大器40以后，所输出的波形随着基带数字信号的波形S1以及数字电位器的电阻Rm的阻值的变化而改变，从而形成ASK调制波S8。

在一实施方式中，可以省略波形转换模块10中的反相器11，这样经波形转换模块10后的数字波形S5与波形S1反相，进而在该实施方式中所形成的ASK调制波S8与上文中所形成的调制波产生一定的相位差，但是并不影响所形成的该ASK调制波的调制深度受控可调。

通过本发明所提供的ASK调制电路，对基带数字信号进行波形变换以对压控放大器进行控制，载波信号经过压控放大器后变换成ASK调制波，所形成的该ASK调制波的调制深度受控可调，并且实现方法简单灵活适用于板级电路的ASK调制电路的搭建。

相应地，本发明还提供一种路侧单元，该路侧单元包括上述的ASK调制电路。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (9)

1.一种ASK调制电路，其特征在于，该电路包括：

压控放大器；

波形转换模块，用于对基带数字信号进行波形转换，并将经波形转换后的数字信号输出至所述压控放大器的控制端，以对所述压控放大器的增益进行调节；以及

载波输入模块，用于向所述压控放大器输入载波信号，该载波信号经所述压控放大器放大后形成ASK调制波。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括：

成型滤波模块，连接在所述压控放大器和所述波形转换模块之间，用于对所述经波形转换后的基带数字信号进行平滑滤波。

3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述波形转换模块包括：

分压模块，用于降低所述基带数字信号的高电平；

同相放大器，用于对所述经所述分压模块后的数字信号进行放大；以及

减法器，用于输出一由一参考电平减去经所述同相放大器放大后的数字波形的电平而产生的高电平不变、低电平可调的数字信号。

4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述波形转换模块还包括：

反相器，用于对所述基带数字信号进行反相波形变换，并将该变换之后的基带数字信号输入至所述分压模块。

5.根据权利要求3或4所述的电路，其特征在于，所述同相放大器包括：

数字电位器，通过改变该数字电位器的阻值来调整所述同相放大器的放大倍数。

6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，通过数据接口来改变所述数字电位器的阻值。

7.根据权利要求3或4所述的电路，其特征在于，所述参考电平为所述压控放大器的最大允许控制电压。

8.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，通过FPGA或MCU向所述波形转换模块输入所述基带数字信号。

9.一种路侧单元，其特征在于，该路侧单元包括权利要求1-8中任意一项权利要求所述的ASK调制电路。