專利名稱：路側(cè)單元、寬頻自適應(yīng)裝置及寬頻自適應(yīng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā) 明涉及智能交通系統(tǒng)(IntelligentTransportation System,簡(jiǎn)稱 ITS)領(lǐng)域，尤其涉及一種路側(cè)單元、寬頻自適應(yīng)裝置及寬頻自適應(yīng)方法。
背景技術(shù)：
2002年12月，廣東省發(fā)布了適用于廣東地區(qū)的ETC聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)《廣東省高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)》，并在廣東地區(qū)全面鋪開電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)(ETC)，已經(jīng)建成的ETC車道數(shù)量超過300條。2007年5月，交通部發(fā)布了中國(guó)ETC國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《電子收費(fèi)專用短程通信》。因技術(shù)的限制，早期生產(chǎn)的車載單元(On Board Unit,簡(jiǎn)稱0BU)，多指2002年到2007年生產(chǎn)的車載單元(以下簡(jiǎn)稱“早期車載單元”)多使用介質(zhì)振蕩器自由震蕩的方式產(chǎn)生5. SGHz的載波，導(dǎo)致載波頻率的離散性比較大，即頻率的偏移比較大，偏移量經(jīng)常大于5MHz?？墒牵S著技術(shù)的發(fā)展，目前的車載單元(以下簡(jiǎn)稱“當(dāng)前車載單元”)所產(chǎn)生的載波的偏移量只有IOOKHz左右。因此，路側(cè)單元(Road Side Unit，簡(jiǎn)稱RSU)為了接收早期車載單元信號(hào)，例如5. SGHz的ASK調(diào)制信號(hào)時(shí)，需要使用帶寬很寬的中頻濾波器來接收該信號(hào)，例如帶寬大于5MHz。但是，在多車道的模式下，尤其是車輛在第一、第二車道中間行駛時(shí)，若被第一車道的路側(cè)單元激活，然后沿著第二車道進(jìn)行繳費(fèi)時(shí)，其車載單元容易與第一車道的路側(cè)單元進(jìn)行通信，從而導(dǎo)致誤收費(fèi)。為了減少誤收費(fèi)的情況，淘汰早期車載單元是一種很有效的方法，但是該操作在經(jīng)濟(jì)上還是社會(huì)影響上都很不現(xiàn)實(shí)。面對(duì)既有早期車載單元、又有當(dāng)前車載單元的這一現(xiàn)實(shí)情況，迫切需要找到一種在此環(huán)境下能夠減少誤收費(fèi)的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種路側(cè)單元、寬頻自適應(yīng)裝置及寬頻自適應(yīng)方法，能夠既適應(yīng)于早期車載單元和當(dāng)前車載單元共存的現(xiàn)實(shí)環(huán)境，又能夠減少此種環(huán)境下的誤收費(fèi)問題。本發(fā)明提供的一種寬頻自適應(yīng)裝置，包含射頻接收器，包括窄帶接收單元和自動(dòng)頻道掃描單元，所述窄帶接收單元用于根據(jù)當(dāng)前窄帶頻率進(jìn)行射頻接收；所述自動(dòng)頻道掃描單元用于控制所述窄帶接收單元掃描多個(gè)預(yù)設(shè)窄帶頻率并接收所述窄帶接收單元對(duì)應(yīng)于各個(gè)預(yù)設(shè)窄帶頻率的各個(gè)接收結(jié)果，以及根據(jù)預(yù)設(shè)條件從所述各個(gè)接收結(jié)果中輸出掃描結(jié)果；微控制單元，用于控制窄帶接收單元輸出當(dāng)前窄帶頻率下的窄帶接收信號(hào)；或者啟動(dòng)自動(dòng)頻道掃描單元掃描，并根據(jù)所述掃描結(jié)果更新窄帶接收單元所使用的當(dāng)前窄帶頻率。優(yōu)選地，所述自動(dòng)頻道掃描單元輸出的掃描結(jié)果為各個(gè)接收結(jié)果中接收信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)的預(yù)設(shè)窄帶頻率。
優(yōu)選地，所述微控制單元包括解碼校驗(yàn)單元，所述解碼校驗(yàn)單元用于對(duì)所述窄帶接收信號(hào)進(jìn)行解碼、數(shù)據(jù)校驗(yàn)，并在校驗(yàn)正確時(shí)結(jié)束接收；在校驗(yàn)錯(cuò)誤時(shí)，啟動(dòng)自動(dòng)頻道掃描單元掃描。優(yōu)選地，所述微控制單元還包括用于計(jì)時(shí)的計(jì)時(shí)器，當(dāng)在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)校驗(yàn)結(jié)果仍然不正確時(shí)，則微控制單元發(fā)出警報(bào)信號(hào)。優(yōu)選地，所述射頻接收器還包括檢波整形單元，用于對(duì)所述窄帶接收信號(hào)進(jìn)行檢波整形。優(yōu)選地，還包括第一低噪聲放大器，用于放大原始接收信號(hào)并輸出到所述射頻接收器。優(yōu)選地，所述窄帶接收單元包含第二低噪聲放大器，對(duì)輸入到窄帶接收單元的信號(hào)進(jìn)行放大； 載波提供單元，設(shè)置有多個(gè)窄帶頻率，并提供所述多個(gè)窄帶頻率之一作為當(dāng)前窄帶頻率；混頻器，將第二低噪聲放大器放大后的信號(hào)和載波提供單元提供的當(dāng)前窄帶頻率進(jìn)行混頻；中頻帶通濾波器，對(duì)混頻器輸出的信號(hào)進(jìn)行帶通濾波，以輸出窄帶接收信號(hào)。優(yōu)選地，所述射頻接收器包括多個(gè)窄帶接收單元，所述寬頻自適應(yīng)裝置還包括功率分配器，所述功率分配器用于將所述寬頻自適應(yīng)裝置接收到的信號(hào)分為與所述窄帶接收單元數(shù)量相當(dāng)?shù)亩嗦凡⒎謩e輸出給各個(gè)所述窄帶接收單元；所述多個(gè)窄帶接收單元，被分為兩組，一組窄帶接收單元根據(jù)各自的當(dāng)前窄帶頻率進(jìn)行射頻接收并輸出當(dāng)前窄帶頻率下的窄帶接收信號(hào)時(shí)，另一組窄帶接收單元掃描各自的多個(gè)預(yù)設(shè)窄帶頻率并將對(duì)應(yīng)于各個(gè)預(yù)設(shè)窄帶頻率的各個(gè)接收結(jié)果發(fā)送給所述自動(dòng)頻道掃描單元。本發(fā)明也提供了一種路側(cè)單元，其可以包括上文任一所述的寬頻自適應(yīng)裝置。本發(fā)明還提供了一種寬頻自適應(yīng)方法，包括如下流程窄帶接收單元根據(jù)當(dāng)前窄帶頻率進(jìn)行射頻接收；微控制單元控制窄帶接收單元輸出當(dāng)前窄帶頻率下的窄帶接收信號(hào)，如正確則接收結(jié)束；如錯(cuò)誤，則啟動(dòng)自動(dòng)頻道掃描單元掃描；自動(dòng)頻道掃描單元控制窄帶接收單元掃描多個(gè)預(yù)設(shè)窄帶頻率并接收窄帶接收單元對(duì)應(yīng)于各個(gè)預(yù)設(shè)窄帶頻率的各個(gè)接收結(jié)果，并根據(jù)預(yù)設(shè)條件從各個(gè)接收結(jié)果中輸出掃描結(jié)果到微控制單兀；微控制單元根據(jù)掃描結(jié)果更新窄帶接收單元所使用的當(dāng)前窄帶頻率，返回到所述窄帶接收單元根據(jù)當(dāng)前窄帶頻率進(jìn)行射頻接收的步驟。本發(fā)明提供的另一種寬頻自適應(yīng)方法，包括如下流程一組窄帶接收單元根據(jù)當(dāng)前窄帶頻率進(jìn)行射頻接收；另一組窄帶接收單元由自動(dòng)頻道掃描單元控制，掃描多個(gè)預(yù)設(shè)窄帶頻率并發(fā)送對(duì)應(yīng)于各個(gè)預(yù)設(shè)窄帶頻率的各個(gè)接收結(jié)果給自動(dòng)頻道掃描單元；自動(dòng)頻道掃描單元根據(jù)預(yù)設(shè)條件從各個(gè)接收結(jié)果中輸出掃描結(jié)果到微控制單元;
微控制單元控制進(jìn)行射頻接收的一組窄帶接收單元輸出當(dāng)前窄帶頻率下的窄帶接收信號(hào)，以及根據(jù)掃描結(jié)果更新另一組進(jìn)行頻率掃描的窄帶接收單元所使用的當(dāng)前窄帶頻率。優(yōu)選地，所述自動(dòng)頻道掃描單元輸出的掃描結(jié)果為各個(gè)接收結(jié)果中接收信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)的預(yù)設(shè)窄帶頻率。本發(fā)明的有益效果是利用窄帶接收單元進(jìn)行射頻接收，由于窄帶接收單元的接收是在窄帶頻率下，也即中心頻率及其上下偏移量形成的一個(gè)較窄的頻率范圍內(nèi)進(jìn)行，這樣，窄帶接收單元接收時(shí)不易出現(xiàn)誤收費(fèi)問題。另一方面，窄帶接收單元設(shè)置有多個(gè)預(yù)設(shè)窄帶頻率，自動(dòng)頻道掃描單元根據(jù)窄帶接收單元對(duì)多個(gè)預(yù)設(shè)窄帶頻率的各個(gè)接收結(jié)果得出掃描結(jié)果，微控制單元?jiǎng)t根據(jù)該掃描結(jié)果對(duì)窄帶接收單元的當(dāng)前窄帶頻率進(jìn)行更新，多個(gè)預(yù)設(shè)窄帶頻率的總和，即使得窄帶接收單元可以在一個(gè)較寬的頻率范圍內(nèi)進(jìn)行接收，這就適應(yīng)了早期車載單元頻移量較大的特點(diǎn)，從而本發(fā)明既能夠減少誤收費(fèi)問題，又能夠適應(yīng)早期車載單元和當(dāng)前車載單元共存的 現(xiàn)實(shí)環(huán)境，因而在市場(chǎng)上更具競(jìng)爭(zhēng)力。


圖Ia是本發(fā)明實(shí)施例I的利用單個(gè)ETC射頻接收器來實(shí)現(xiàn)寬頻自適應(yīng)裝置的原理圖。圖Ib是基于圖Ia所示寬頻自適應(yīng)裝置的寬頻自適應(yīng)方法的流程圖。圖Ic是圖Ia所示射頻接收器的結(jié)構(gòu)原理圖。圖2a是本發(fā)明實(shí)施例2的利用兩個(gè)ETC射頻接收器來實(shí)現(xiàn)寬頻自適應(yīng)裝置的原理圖。圖2b是基于圖2a所示寬頻自適應(yīng)裝置的寬頻自適應(yīng)方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。實(shí)施例I參見圖la、圖lc，本實(shí)施例的寬頻自適應(yīng)裝置100，包括射頻接收器120和微控制單元130。射頻接收器120，包括窄帶接收單元121和自動(dòng)頻道掃描單元122，窄帶接收單元121用于根據(jù)當(dāng)前窄帶頻率進(jìn)行射頻接收；自動(dòng)頻道掃描單元122用于控制窄帶接收單元121掃描多個(gè)預(yù)設(shè)窄帶頻率并接收窄帶接收單元對(duì)應(yīng)于各個(gè)預(yù)設(shè)窄帶頻率的各個(gè)接收結(jié)果，以及根據(jù)預(yù)設(shè)條件從各個(gè)接收結(jié)果中輸出掃描結(jié)果；在本實(shí)施例中，該預(yù)設(shè)條件設(shè)為接收信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)，也就是，自動(dòng)頻道掃描單元122輸出的掃描結(jié)果為各個(gè)接收結(jié)果中接收信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)的預(yù)設(shè)窄帶頻率。在此，窄帶頻率表示帶寬較小的窄帶頻率，因此窄帶頻率和窄帶頻率本質(zhì)上沒有區(qū)別，在本發(fā)明中均表示能夠解調(diào)信號(hào)的頻率。微控制單元130，用于控制窄帶接收單元121輸出當(dāng)前窄帶頻率下的窄帶接收信號(hào)；或者啟動(dòng)自動(dòng)頻道掃描單元122掃描，并根據(jù)所述掃描結(jié)果更新窄帶接收單元121所使用的當(dāng)前窄帶頻率。微控制單元130包括解碼校驗(yàn)單元(圖中未示出)，用于對(duì)窄帶接收信號(hào)進(jìn)行解碼、數(shù)據(jù)校驗(yàn)，并在校驗(yàn)正確時(shí)執(zhí)行相應(yīng)處理；在校驗(yàn)錯(cuò)誤時(shí)，啟動(dòng)自動(dòng)頻道掃描單元122掃描。數(shù)據(jù)校驗(yàn)可使用已知的奇偶校驗(yàn)、異或校驗(yàn)法(bcc)、循環(huán)冗余校驗(yàn)等。微控制單元130還可以包括用于計(jì)時(shí)的計(jì)時(shí)器，當(dāng)在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)校驗(yàn)結(jié)果仍然不正確時(shí)，則微控制單元130發(fā)出警報(bào)信號(hào)，以此提示路側(cè)單元與車載單元的交易不成功。在本實(shí)施例中，寬頻自適應(yīng)裝置100還包括第一低噪聲放大器(LNA) 110，第一低噪聲放大器(LNA)用于放大原始接收信號(hào)并輸出到射頻接收器120，使射頻接收器120的接收效果增強(qiáng)。如圖Ic所示，窄帶接收單元121，包括第二低噪聲放大器121a，作為中頻前置放大器，對(duì)輸入到窄帶接收單元121的信號(hào)進(jìn)行放大，進(jìn)一步增強(qiáng)窄帶接收單元121接收和處理信號(hào)的效果；載波提供單元121d，設(shè)置有多個(gè)窄帶頻率，通過多個(gè)預(yù)設(shè)窄帶頻率的總和，使得窄帶接收單元121可以在一個(gè)較寬的頻率范圍內(nèi)進(jìn)行接收，適應(yīng)了早期車載單元頻移量較大的特點(diǎn)。載波提供單元121d提供所述多個(gè)窄帶頻率之一作為窄帶接收單元121的當(dāng)前窄帶頻率；混頻器121b，將第二低噪聲放大器121a放大后的信號(hào)和載波提供單元121d提供的當(dāng)前窄帶頻率進(jìn)行混頻，以得到中頻信號(hào)；中頻帶通濾波器121c，對(duì)混頻器121b輸出的中頻信號(hào)進(jìn)行帶通濾波，以輸出當(dāng)前窄帶頻率下的窄帶接收信號(hào)。在本實(shí)施例中，射頻接收器120，還包括檢波整形單元123，用于對(duì)窄帶接收信號(hào)進(jìn)行檢波整形。 在本實(shí)施例中，射頻接收器120，還可以包括控制器124，作為射頻接收器120的內(nèi)部控制器，部分替代微控制單元130的功能，控制射頻接收器120進(jìn)行射頻接收及窄帶接收信號(hào)輸出，或者進(jìn)行頻率掃描。同時(shí)參見圖lb，基于本實(shí)施例的寬頻自適應(yīng)裝置100的寬頻自適應(yīng)方法，包括以下步驟。為了便于說明，中心頻率、信道的窄帶頻率等賦予了一定的數(shù)值，但是本發(fā)明不限于這些數(shù)值。在步驟S101，初始化射頻接收器120，并設(shè)置中頻帶通濾波器121c的中心頻率。以將中頻帶通濾波器121c的中心頻率設(shè)為IOMHz為例進(jìn)行說明，對(duì)應(yīng)的帶寬例如可以設(shè)置為5MHz。在此需要強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)是，實(shí)際需要中，中頻帶通濾波器121c的中心頻率可設(shè)置為其他值，例如6至14MHz左右。在步驟S102，在射頻接收器120中，為了設(shè)置較小的中頻帶通濾波器121c的帶寬，同時(shí)保證在較大的頻率范圍內(nèi)接收信號(hào)，可以在載波提供單元121d中設(shè)置多個(gè)接收信道，每個(gè)接收信道設(shè)置一個(gè)窄帶頻率。例如，可設(shè)置四個(gè)接收信道。在實(shí)際應(yīng)用中，車載單元發(fā)射頻率的典型值為5. 79GHz,因此為了提高準(zhǔn)確率，接收信道的窄帶頻率優(yōu)先設(shè)置為容易接收信號(hào)的數(shù)值。并且為了盡量擴(kuò)大接收信號(hào)的范圍，每個(gè)接收信道所設(shè)置的窄帶頻率之差最好大于或等于5MHz。例如，可將“信道O”設(shè)置為5. 770GHz，“信道I”設(shè)置為5. 775GHz,“信道2”設(shè)置為5. 785GHz，“信道3”設(shè)置為5. 790GHz。在步驟S103，將射頻接收器120的任意一個(gè)、已設(shè)置窄帶頻率的接收信道作為當(dāng)前使用的接收信道，習(xí)慣上，通常將“信道O”作為當(dāng)前使用的接收信道，其他信道作為預(yù)備信道，在自動(dòng)頻道掃描單元122搜索接收信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)的信道時(shí)使用。在射頻接收器120對(duì)原始接收信號(hào)進(jìn)行解調(diào)時(shí)，“信道O”的窄帶頻率為5. 770GHz,中頻帶通濾波器121c的中心頻率和帶寬分別設(shè)置為IOMHz和5MHz，由此中頻帶通濾波器121c可接收5. 78±0. 0025GHz的信號(hào)，且接收5. 780GHz信號(hào)的能力最強(qiáng)。由于相對(duì)于早期車載單元的頻偏，本實(shí)施例的中頻帶通濾波器121c的帶寬較小，也即距中心頻率的頻偏較小，稱此時(shí)射頻接收器120使用的5. 78±0. 0025GHz這樣一個(gè)頻率范圍為射頻接收器120的當(dāng)前窄帶頻率。并且，結(jié)合前文可知，本實(shí)施例中，射頻接收器120預(yù)設(shè)了四個(gè)窄帶頻率，即“信道O”對(duì)應(yīng)的
5.78±0· 0025GHz，“信道 I”對(duì)應(yīng)的 5. 785±0. 0025GHz，“信道 2”對(duì)應(yīng)的 5. 795±0. 0025GHz,“信道 3” 對(duì)應(yīng)的 5. 80 ±O. 0025GHz ο在步驟S104，微控制單元130接收射頻接收器120解調(diào)出來的數(shù)字信號(hào)，此時(shí)微控制單元130的計(jì)時(shí)器的掃描時(shí)間t清零，并且開始計(jì)時(shí)。在步驟S105，微控制單元130對(duì)解調(diào)出來的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行解碼和數(shù)據(jù)校驗(yàn)，若數(shù)據(jù)校驗(yàn)正確則接收結(jié)束。若數(shù)據(jù)校驗(yàn)錯(cuò)誤，則進(jìn)行步驟S106。 在步驟S106，微控制單元130讀取射頻接收器120搜索的信道“信道N”，此處，N即指前述O 3中的某一數(shù)值。若讀出“信道N”，則再返回步驟S103，將“信道N”設(shè)置為當(dāng)前接收信道；若未讀出“信道N”，則轉(zhuǎn)到步驟S107，重新搜索“信道N”。在步驟S107，首先判斷微控制單元130的計(jì)時(shí)器的掃描時(shí)間t是否大于V t0是預(yù)先設(shè)定的值。若小于等于h，則進(jìn)入步驟S108。若大于h，則微控制單元130發(fā)出警報(bào)信息。據(jù)此警報(bào)信息，可以告知車載單元走人工收費(fèi)信息。理論上，根據(jù)車載單元所產(chǎn)生的窄帶頻率，設(shè)置4個(gè)接收信道時(shí)，接收范圍已經(jīng)足以覆蓋偏移量較大的早期車載單元的發(fā)射信號(hào)，因此4個(gè)接收信道都無法接收該發(fā)射信號(hào)時(shí)，系統(tǒng)放棄操作。在步驟S108，啟動(dòng)自動(dòng)頻道掃描單元122時(shí)，檢波整形單元123暫時(shí)停止工作。窄帶接收單元121此時(shí)不再進(jìn)行射頻接收，輸出窄帶接收信號(hào)；而是掃描多個(gè)預(yù)設(shè)窄帶頻率，即依次根據(jù)載波提供單元121d預(yù)設(shè)的多個(gè)窄帶頻率進(jìn)行接收，實(shí)質(zhì)上，就是載波提供單元121d將當(dāng)前窄帶頻率設(shè)置為某一個(gè)接收信道M的窄帶頻率，而后混頻器121b以此當(dāng)前窄帶頻率對(duì)原始接收信號(hào)進(jìn)行混頻，輸出到中頻帶通濾波器121c完成帶通濾波，輸出頻率范圍在(A+B) 土D/2的接收結(jié)果到自動(dòng)頻道掃描單元122，其中，A為載波提供單元121d的當(dāng)前窄帶頻率，B為中頻帶通濾波器121c，D為中頻帶通濾波器121c的帶寬。而后載波提供單元121d的當(dāng)前窄帶頻率繼續(xù)被設(shè)置為下一個(gè)接收信道N的窄帶頻率，并輸出該接收信道N對(duì)應(yīng)的接收結(jié)果到自動(dòng)頻道掃描單元122，重復(fù)此過程直至所有接收信道均被掃描。自動(dòng)頻道掃描單元122，從這些接收結(jié)果中確定接收信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)的接收結(jié)果所對(duì)應(yīng)的接收信道號(hào)P，并且將此信道號(hào)P發(fā)送給微控制單元130，微控制單元130接收該信道號(hào)P，向控制器124發(fā)送命令，以使檢波整形單元123重新工作，窄帶接收單元在此接收信道P上解調(diào)接收，輸出窄帶接收結(jié)果。實(shí)施例2在實(shí)施例I中，因?yàn)橹挥幸粋€(gè)窄帶接收單元121，其只能或者進(jìn)行射頻接收，輸出窄帶接收信號(hào)；或者掃描多個(gè)預(yù)設(shè)窄帶頻率，將各個(gè)預(yù)設(shè)窄帶頻率的接收結(jié)果發(fā)送給自動(dòng)頻道掃描單元122。為了提高速度，更高效地接收來自車載單元的原始接收信號(hào)，可用兩個(gè)射頻接收器來實(shí)現(xiàn)寬頻自適應(yīng)裝置。
參見圖2a、圖2b，實(shí)施例2的寬頻自適應(yīng)裝置200，包括第一低噪聲放大器210、第一射頻接收器221、第二射頻接收器222、微控制單元230、功率分配器240。其中，第一射頻接收器221、第二射頻接收器222，可采用與圖Ic所示的實(shí)施例I的射頻接收器120 —樣的結(jié)構(gòu)。第一射頻接收器221、第二射頻接收器222與實(shí)施例I的射頻接收器120的功能相同，不再贅述。功率分配器240，是對(duì)經(jīng)第一低噪聲放大器210放大后的原始接收信號(hào)進(jìn)行分路，分路的數(shù)量，與窄帶接收單元的數(shù)量相當(dāng)。在本實(shí)施例中，第一射頻接收器221、第二射頻接收器222各含有一個(gè)窄帶接收單元，則功率分配器240，因此進(jìn)行了兩路分配。在本實(shí)施例中，第一射頻接收器221、第二射頻接收器222，可以同時(shí)進(jìn)行不同的工作。即，在第一射頻接收器221進(jìn)行射頻接收，輸出窄帶接收信號(hào)時(shí)，第二射頻接收器222掃描其自身設(shè)置的多個(gè)預(yù)設(shè)窄帶頻率，將各個(gè)預(yù)設(shè)窄帶頻率的接收結(jié)果發(fā)送給自動(dòng)頻道掃描單元(圖2a未示出，可參考圖Ic)。由于兩個(gè)射頻接收器分別實(shí)現(xiàn)解調(diào)信號(hào)和搜索最佳接收信道，從而可以加快寬頻自適應(yīng)裝置200接收、處理信號(hào)的速度，因此節(jié)約了時(shí)間，提高了寬頻自適應(yīng)裝置200。 由于第一射頻接收器221、第二射頻接收器222分別實(shí)現(xiàn)解調(diào)信號(hào)和搜索最佳接收信道，因此，可以想見，自動(dòng)掃描單元并非在所有射頻接收器中必要，將第一射頻接收器221和第二射頻接收器222視為一個(gè)整體，在這樣整體概念下的射頻接收器，其只需包括兩個(gè)窄帶接收單元，而可以共用一個(gè)自動(dòng)掃描單元。尤其地，該整體概念下的射頻接收器，可以包括多個(gè)窄帶接收單元。多個(gè)窄帶接收單元被分為兩組，一組窄帶接收單元根據(jù)各自的當(dāng)前窄帶頻率進(jìn)行射頻接收并輸出當(dāng)前窄帶頻率下的窄帶接收信號(hào)時(shí)，另一組窄帶接收單元掃描各自的多個(gè)預(yù)設(shè)窄帶頻率并將對(duì)應(yīng)于各個(gè)預(yù)設(shè)窄帶頻率的各個(gè)接收結(jié)果發(fā)送給自動(dòng)頻道掃描單元。如圖2b所示，基于本實(shí)施例的寬頻自適應(yīng)裝置200的寬頻自適應(yīng)方法，包括以下步驟在步驟S201，初始化第一射頻接收器221，并設(shè)置中頻帶通濾波器的中心頻率。例如，將中頻帶通濾波器的第一中心頻率設(shè)為10MHz、帶寬設(shè)為5MHz，以此進(jìn)行說明。在步驟S202，第一射頻接收器221僅對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，因此僅設(shè)置一個(gè)接收信道的窄帶頻率即可，例如設(shè)置“信道O”的窄帶頻率。在步驟S203，在第一射頻接收器221中設(shè)置當(dāng)前使用的接收信道，因步驟S202中僅設(shè)置了一個(gè)接收信道的窄帶頻率，因此該接收信道默認(rèn)為當(dāng)前接收信道；或者當(dāng)微控制單元230將“信道N”對(duì)應(yīng)的窄帶頻率發(fā)送過來時(shí)，將當(dāng)前接收信道的窄帶頻率設(shè)成“信道N”的窄帶頻率。在步驟S204，微控制單元230接收第一射頻接收器221解調(diào)出來的數(shù)字信號(hào)，同時(shí)微控制單元230的計(jì)時(shí)器的掃描時(shí)間t清零，并開始計(jì)時(shí)。在步驟S205，微控制單元230對(duì)解調(diào)出來的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼和數(shù)據(jù)校驗(yàn)，若數(shù)據(jù)校驗(yàn)正確則接收結(jié)束。若數(shù)據(jù)校驗(yàn)錯(cuò)誤，則進(jìn)行步驟S206。在步驟S206，微控制單元230讀取第二射頻接收器222搜索的最佳接收信道“信道N”。若讀出“信道N”，則再返回步驟S203，將第一射頻接收器221的當(dāng)前接收信道的窄帶頻率改為“信道N”對(duì)應(yīng)的窄帶頻率，接著進(jìn)行步驟S204 ;若未讀出“信道N”，則轉(zhuǎn)到步驟S207。在步驟S207，微控制單元230首先判斷計(jì)時(shí)器的掃描時(shí)間t是否大于若大于t0,則微控制單元230發(fā)出警報(bào)信息，告知車載單元走人工收費(fèi)車道；若小于或等于第二射頻接收器222連續(xù)搜索“信道N”。在步驟S208，初始化第二射頻接收器222，并設(shè)置其所具有的中頻帶通濾波器的 中心頻率。第二射頻接收器222的中頻帶通濾波器的中心頻率和帶寬的值不受第一射頻接收器221的影響。為了方便說明，同樣可以設(shè)置為中心頻率10MHz，帶寬5MHz。在步驟S209，在第二射頻接收器222的載波提供單元中，設(shè)置多個(gè)接收信道的預(yù)設(shè)窄帶頻率。在實(shí)踐中，5. 79GHz為車載單元發(fā)射頻率的典型值。因此為了提高準(zhǔn)確率，接收信道的窄帶頻率優(yōu)先設(shè)置為與此接近的數(shù)值。例如，可將“信道O”設(shè)置為5. 770GHz，“信道I”設(shè)置為5. 775GHz，“信道2”設(shè)置為5. 785GHz，“信道3”設(shè)置為5. 790GHz。在步驟S210，第二射頻接收器222啟動(dòng)自動(dòng)頻道掃描單元，自動(dòng)頻道掃描單元從窄帶接收單元的頻道掃描的各個(gè)接收結(jié)果中確定接收信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)的接收結(jié)果所對(duì)應(yīng)的接收信道號(hào)，并且將此信道號(hào)發(fā)送給微控制單元230，即轉(zhuǎn)到步驟206。例如，當(dāng)N為O時(shí)，“信道O”對(duì)應(yīng)的窄帶頻率為5. 770GHz，說明接收信號(hào)的頻率在5. 78GHz附近。實(shí)施例I的寬頻自適應(yīng)裝置100和實(shí)施例2的寬頻自適應(yīng)裝置200，均可以應(yīng)用在RSU中，形成具有寬頻自適應(yīng)功能的RSU，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，RSU的接收天線接收到OBU的發(fā)射信號(hào)，即可傳遞給寬頻自適應(yīng)裝置，實(shí)現(xiàn)寬頻自適應(yīng)接收，寬頻自適應(yīng)裝置中的微控制單元，可直接利用RSU自身的處理器來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，寬頻自適應(yīng)裝置中的微控制單元也可以是RSU自身處理器以外的另一控制器件。并且，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，可以進(jìn)行各種變形和修改。
權(quán)利要求
1.一種寬頻自適應(yīng)裝置，其特征在于，包含 射頻接收器，包括窄帶接收單元和自動(dòng)頻道掃描單元，所述窄帶接收單元用于根據(jù)當(dāng)前窄帶頻率進(jìn)行射頻接收；所述自動(dòng)頻道掃描單元用于控制所述窄帶接收單元掃描多個(gè)預(yù)設(shè)窄帶頻率并接收所述窄帶接收單元對(duì)應(yīng)于各個(gè)預(yù)設(shè)窄帶頻率的各個(gè)接收結(jié)果，以及根據(jù)預(yù)設(shè)條件從所述各個(gè)接收結(jié)果中輸出掃描結(jié)果； 微控制單元，用于控制窄帶接收單元輸出當(dāng)前窄帶頻率下的窄帶接收信號(hào)；或者啟動(dòng)自動(dòng)頻道掃描單元掃描，并根據(jù)所述掃描結(jié)果更新窄帶接收單元所使用的當(dāng)前窄帶頻率。
2.如權(quán)利要求I所述的寬頻自適應(yīng)裝置，其特征在于，所述自動(dòng)頻道掃描單元輸出的掃描結(jié)果為各個(gè)接收結(jié)果中接收信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)的預(yù)設(shè)窄帶頻率。
3.如權(quán)利要求I所述的寬頻自適應(yīng)裝置，其特征在于，所述微控制單元包括解碼校驗(yàn)單元，所述解碼校驗(yàn)單元用于對(duì)所述窄帶接收信號(hào)進(jìn)行解碼、數(shù)據(jù)校驗(yàn)，并在校驗(yàn)正確時(shí)結(jié)束接收；在校驗(yàn)錯(cuò)誤時(shí)，啟動(dòng)自動(dòng)頻道掃描單元掃描。
4.如權(quán)利要求3所述的寬頻自適應(yīng)裝置，其特征在于，所述微控制單元還包括用于計(jì)時(shí)的計(jì)時(shí)器，當(dāng)在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)校驗(yàn)結(jié)果仍然不正確時(shí)，則微控制單元發(fā)出警報(bào)信號(hào)。
5.如權(quán)利要求I所述的寬頻自適應(yīng)裝置，其特征在于，所述射頻接收器還包括檢波整形單元，用于對(duì)所述窄帶接收信號(hào)進(jìn)行檢波整形。
6.如權(quán)利要求I所述的寬頻自適應(yīng)裝置，其特征在于，還包括第一低噪聲放大器，用于放大原始接收信號(hào)并輸出到所述射頻接收器。
7.如權(quán)利要求I所述的寬頻自適應(yīng)裝置，其特征在于，所述窄帶接收單元包含 第二低噪聲放大器，對(duì)輸入到窄帶接收單元的信號(hào)進(jìn)行放大； 載波提供單元，設(shè)置有多個(gè)窄帶頻率，并提供所述多個(gè)窄帶頻率之一作為當(dāng)前窄帶頻率； 混頻器，將第二低噪聲放大器放大后的信號(hào)和載波提供單元提供的當(dāng)前窄帶頻率進(jìn)行混頻； 中頻帶通濾波器，對(duì)混頻器輸出的信號(hào)進(jìn)行帶通濾波，以輸出窄帶接收信號(hào)。
8.如權(quán)利要求1-7任一所述的寬頻自適應(yīng)裝置，其特征在于，所述射頻接收器包括多個(gè)窄帶接收單元，所述寬頻自適應(yīng)裝置還包括功率分配器，所述功率分配器用于將所述寬頻自適應(yīng)裝置接收到的信號(hào)分為與所述窄帶接收單元數(shù)量相當(dāng)?shù)亩嗦凡⒎謩e輸出給各個(gè)所述窄帶接收單元； 所述多個(gè)窄帶接收單元，被分為兩組，一組窄帶接收單元根據(jù)各自的當(dāng)前窄帶頻率進(jìn)行射頻接收并輸出當(dāng)前窄帶頻率下的窄帶接收信號(hào)時(shí)，另一組窄帶接收單元掃描各自的多個(gè)預(yù)設(shè)窄帶頻率并將對(duì)應(yīng)于各個(gè)預(yù)設(shè)窄帶頻率的各個(gè)接收結(jié)果發(fā)送給所述自動(dòng)頻道掃描單元。
9.一種路側(cè)單元，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-8任一所述的寬頻自適應(yīng)裝置。
10.一種寬頻自適應(yīng)方法，其特征在于，包括如下流程 窄帶接收單元根據(jù)當(dāng)前窄帶頻率進(jìn)行射頻接收； 微控制單元控制窄帶接收單元輸出當(dāng)前窄帶頻率下的窄帶接收信號(hào)，如正確則接收結(jié)束；如錯(cuò)誤，則啟動(dòng)自動(dòng)頻道掃描單元掃描； 自動(dòng)頻道掃描單元控制窄帶接收單元掃描多個(gè)預(yù)設(shè)窄帶頻率并接收窄帶接收單元對(duì)應(yīng)于各個(gè)預(yù)設(shè)窄帶頻率的各個(gè)接收結(jié)果，并根據(jù)預(yù)設(shè)條件從各個(gè)接收結(jié)果中輸出掃描結(jié)果到微控制單元； 微控制單元根據(jù)掃描結(jié)果更新窄帶接收單元所使用的當(dāng)前窄帶頻率，返回到所述窄帶接收單元根據(jù)當(dāng)前窄帶頻率進(jìn)行射頻接收的步驟。
11.一種寬頻自適應(yīng)方法，其特征在于，包括如下流程 一組窄帶接收單元根據(jù)當(dāng)前窄帶頻率進(jìn)行射頻接收；另一組窄帶接收單元由自動(dòng)頻道掃描單元控制，掃描多個(gè)預(yù)設(shè)窄帶頻率并發(fā)送對(duì)應(yīng)于各個(gè)預(yù)設(shè)窄帶頻率的各個(gè)接收結(jié)果給自動(dòng)頻道掃描單元；自動(dòng)頻道掃描單元根據(jù)預(yù)設(shè)條件從各個(gè)接收結(jié)果中輸出掃描結(jié)果到微控制單元；微控制單元控制進(jìn)行射頻接收的一組窄帶接收單元輸出當(dāng)前窄帶頻率下的窄帶接收信號(hào)，以及根據(jù)掃描結(jié)果更新另一組進(jìn)行頻率掃描的窄帶接收單元所使用的當(dāng)前窄帶頻率。
12.如權(quán)利要求10或11的寬頻自適應(yīng)方法，其特征在于，所述自動(dòng)頻道掃描單元輸出的掃描結(jié)果為各個(gè)接收結(jié)果中接收信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)的預(yù)設(shè)窄帶頻率。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種路側(cè)單元、寬頻自適應(yīng)裝置及寬頻自適應(yīng)方法。本發(fā)明的寬頻自適應(yīng)裝置包含射頻接收器，包括窄帶接收單元和自動(dòng)頻道掃描單元，所述窄帶接收單元用于根據(jù)當(dāng)前窄帶頻率進(jìn)行射頻接收；所述自動(dòng)頻道掃描單元用于控制所述窄帶接收單元掃描多個(gè)預(yù)設(shè)窄帶頻率并接收所述窄帶接收單元對(duì)應(yīng)于各個(gè)預(yù)設(shè)窄帶頻率的各個(gè)接收結(jié)果，以及根據(jù)預(yù)設(shè)條件從所述各個(gè)接收結(jié)果中輸出掃描結(jié)果；微控制單元，用于控制窄帶接收單元輸出當(dāng)前窄帶頻率下的窄帶接收信號(hào)；或者啟動(dòng)自動(dòng)頻道掃描單元掃描，并根據(jù)所述掃描結(jié)果更新窄帶接收單元所使用的當(dāng)前窄帶頻率。本發(fā)明在適應(yīng)于早期車載單元和當(dāng)前車載單元共存的現(xiàn)實(shí)環(huán)境下，能夠減少誤收費(fèi)問題。
文檔編號(hào)G07B15/06GK102915570SQ201110223558
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2011年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月5日
發(fā)明者劉宇, 黃日文, 鐘勇, 徐廣宏, 蔡福春 申請(qǐng)人:深圳市金溢科技有限公司