一種獲得車載單元obu入射方向角的電路裝置製造方法
2023-05-16 04:16:06 1
一種獲得車載單元obu入射方向角的電路裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型專利公開了一種獲得車載單元OBU入射方向角的電路裝置，涉及智能交通【技術領域】，所述電路裝置包括：天線陣列、功分合路電路、高頻放大器、功率檢測器、A/D採集器和處理器，所述天線陣列、功分合路電路、高頻放大器、功率檢測器、A/D採集器和處理器依次連接。本實用新型通過對電路結構的改變，直接對高頻信號進行處理，避免了對中頻信號的處理，降低了電路複雜度及成本。
【專利說明】 —種獲得車載單元OBU入射方向角的電路裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及智能交通【技術領域】，特別涉及一種利用信號合成原理獲得車載單元OBU入射方向角的電路裝置。
【背景技術】
[0002]目前，ETC系統面臨的最主要的問題有:1)跟車問題；2)鄰道問題；3)車道設備異常。對車載單元OBU進行準確定位是解決跟車問題和鄰道問題的基本前提。在現有技術中，求解車載單元OBU入射方向角是對車載單元OBU進行準確定位的基本途徑。
[0003]傳統設計中，求解車載單元OBU入射方向角的電路由天線陣列單元、射頻放大單元、本振產生單元、混頻單元、中頻濾波單元、中頻放大單元、數字下變頻單元及電源單元組成，但由於涉及過多對中頻信號處理的單元，使得所涉及電路複雜多樣，成本高。
實用新型內容
[0004]為了避免對中頻信號的處理，降低電路複雜度及成本，本實用新型提供了一種獲得車載單元OBU入射方向角的電路裝置，所述電路裝置包括:天線陣列、功分合路電路、高頻放大器、功率檢測器、A/D採集器和處理器，所述天線陣列、功分合路電路、高頻放大器、功率檢測器、A/D採集器和處理器依次連接。
[0005]其中，所訴天線陣列包括:m個天線，每個天線均用於採集由所述車載單元OBU所發出的微波信號，所述m為不小於2的整數。
[0006]其中，所述功分合路電路包括:m個功分器和m-Ι個合路器，所述功分器具有I個輸入端和2個輸出端，所述合路器具有2個輸入端和I個輸出端，所述m個功分器與所述m個天線一一對應連接，相鄰的2個功分器的I個輸出端與I個合路器的2個輸入端一一對應連接。
[0007]其中，所述高頻放大器為m+1個，所述m+1個高頻放大器中的m_l個與所述m_l個合路器一一對應連接，所述m個功分器中未連接的2個輸出端與另外2個高頻放大器一一對應連接。
[0008]其中，所述功率檢測器為m+1個，所述功率檢測器與所述高頻放大器一一對應連接。
[0009]其中，所述A/D採集器為m+1個，所述A/D採集器與所述功率檢測器一一對應連接。
[0010]本實用新型通過對電路結構的改變，直接對高頻信號進行處理，避免了對中頻信號的處理，降低了電路複雜度及成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。
[0012]圖1為本實用新型實施例的一種獲得車載單元OBU入射方向角的電路裝置的結構框圖。
[0013]圖2為功分合路電路的實現原理圖。
[0014]圖3為兩路信號由功分合路電路處理的示意圖。
[0015]其中，101為功分合路電路，102為高頻放大器，103為功率檢測器，104為A/D採集器，105為處理器。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和實施例，對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用於說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的範圍。
[0017]如圖1所示，為本實用新型實施例的一種獲得車載單元OBU入射方向角的電路裝置的具體方案。
[0018]所述天線陣列100是由m個天線單元片組成(m彡2)的,用於直接接收車載單元OBU的微波信號y1; yyym。相鄰天線單元接收的微波信號存在一定的相位差^供。
[0019]所述功分合路電路由功分器、合路器組成，其實現原理圖如圖2所示。當有m(m^2)個信號進入功分合路電路時，需要(2m-l)個功分器組成功分合路電路，其中m個功分器(即圖中的加號所代表的器件)對m個信號進行等分處理，得到2m個信號Pl、P^P2m，另外(m-Ι)個功分器通過反向使用，用於將？2、？3-?(2111_1)的信號中相鄰的兩路信號進行合成處理，得到(m-Ι)個新的信號，經過功分合路電路處理後得到(m+1)個信號。
[0020]如圖3所示，以兩路信號的功分合路電路來說明功分合成的工作原理:
[0021]微波信號yi與y2分別進入功分器I和功分器2後，經過功分器進行等分處理，得至徽波信號？1、？2、己和？4。。己與己進入合路器(反向使用的功分器，即圖中的減號所代表的器件)，得到合路後的微波信號B2, P1得到B1;P4得到B3。微波信號在功分器、合路器進行等分、合成處理時，存在功率損耗。當多路信號進行功分合路處理時，功分合路電路依此類推。
[0022]所述高頻放大器102由高頻放大晶片及周圍配置器件組成，高頻放大晶片首選HMC397，可以有效提高接收信號的動態範圍。
[0023]所述功率檢測器103由功率檢測晶片及周圍配置器件組成，功率檢測晶片首選ADL5500，用於檢測輸入信號的功率值。
[0024]所述A/D採集器104由ADC採集晶片和周圍配置器件組成，ADC採集晶片首選ADS7812，用於將功率檢測器103檢測到的功率值由模擬量轉換為數字量被處理器所利用。
[0025]所述處理器105由CPLD晶片及周圍配置電路組成，CPLD首選MAX3000系列，用於根據採集到的模擬量獲得車載單元OBU入射方向角。
[0026]微波信號J1, 7^7111直接進入功分合路電路102，如圖2所示，經過功分合路電路處理後，得到微波信號其中，B1保留了 yi的所有有效信息，Bm+1保留了 7111的所有有效信息，B2包含了 yi與y2合成的有效信息，B3包含了 y2與y3合成的有效信息。依此類推，Bm包含了 Y0lri)與Yni合成的有效信息。
[0027]微波信號B1, B2, B^Bm+1經過高頻放大器、功率檢測器處理後進入A/D採集器，將模擬量進行模數轉換後進入處理器進行處理。處理器根據相位差與微波信號BpB2A3-Blrt 幅值之間的關係~ = 2arccos(.)求出相位差~後，根據車載單元OBU入射方向角α與
/^之間關係得到車載單元OBU入射方向角α信息。其中，λ為所述微Λ(ΡInd
波信號的波長，且為已知量，d為每組天線之間的距離，且為已知量，V2為合成處理後的微波信號幅值，V1為合成處理前的微波信號幅值。
[0028] 以上實施方式僅用於說明本實用新型，而並非對本實用新型的限制，有關【技術領域】的普通技術人員，在不脫離本實用新型的精神和範圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術方案也屬於本實用新型的範疇，本實用新型的專利保護範圍應由權利要求限定。
【權利要求】
1.一種獲得車載單元OBU入射方向角的電路裝置，其特徵在於，所述電路裝置包括--天線陣列、功分合路電路、高頻放大器、功率檢測器、A/D採集器和處理器，所述天線陣列、功分合路電路、高頻放大器、功率檢測器、A/D採集器和處理器依次連接。
2.如權利要求1所述的電路裝置，其特徵在於，所訴天線陣列包括:m個天線，每個天線均用於採集由所述車載單元OBU所發出的微波信號，所述m為不小於2的整數。
3.如權利要求2所述的電路裝置，其特徵在於，所述功分合路電路包括:m個功分器和m-Ι個合路器，所述功分器具有I個輸入端和2個輸出端，所述合路器具有2個輸入端和I個輸出端，所述m個功分器與所述m個天線一一對應連接，相鄰的2個功分器的I個輸出端與I個合路器的2個輸入端一一對應連接。
4.如權利要求3所述的電路裝置，其特徵在於，所述高頻放大器為m+1個，所述m+1個高頻放大器中的m-Ι個與所述m-1個合路器一一對應連接，所述m個功分器中未連接的2個輸出端與另外2個高頻放大器一一對應連接。
5.如權利要求4所述的電路裝置，其特徵在於，所述功率檢測器為m+1個，所述功率檢測器與所述高頻放大器一一對應連接。
6.如權利要求5所述的電路裝置，其特徵在於，所述A/D採集器為m+1個，所述A/D採集器與所述功率檢測器一一對應連接。
【文檔編號】H04B1/38GK203968113SQ201420375809
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月8日 優先權日:2014年7月8日
【發明者】鄭偉偉, 吳雷, 楊勝姚 申請人:北京萬集科技股份有限公司