車車通信模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于通信模塊領(lǐng)域，用來實現(xiàn)車輛與車輛之間的自組織通信。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有市場上沒有出售專門用于車車通信的模塊，其不是完全采用兩個獨立的TDMA 接收信道或處理在兩個獨立的頻道同時接收信息，因此不能很好地實現(xiàn)車輛與車輛之間的 自組織通信。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實用新型的目的在于提供一種構(gòu)造簡單，使用方便的車車通信模塊。其安裝在 車上使其能較好地實現(xiàn)車輛與車輛之間的自組織通信。
[0004] 本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，所述的車車通信模塊包括電源模塊、射頻/中 頻調(diào)理電路、基帶調(diào)制解調(diào)電路、前向糾錯碼模塊、載波檢測時分復(fù)用模塊和嵌入式CPU處 理模塊，其特征在于：所述的電源模塊、前向糾錯碼模塊和載波檢測時分復(fù)用模塊分別與嵌 入式CPU處理模塊連接，所述的前向糾錯碼模塊經(jīng)基帶調(diào)制解調(diào)電路連接射頻/中頻調(diào)理 電路，所述基帶調(diào)制解調(diào)電路與載波檢測時分復(fù)用模塊連接。
[0005] 所述的嵌入式CPU處理模塊連接外部數(shù)據(jù)接口。
[0006] 本實用新型的優(yōu)點：1)采用435M Hz通信頻段，采樣雙通道，載波檢測時分多址方 式（CS-TDMA)進(jìn)行信號發(fā)送。采用兩個獨立的TDMA接收信道或處理在兩個獨立的頻道同 時接收信息，極大地提高了信道容量及組網(wǎng)能力。調(diào)制方式是帶寬自適應(yīng)頻率調(diào)制高斯濾 波最小頻移鍵控（GMSK/FM)。NRZI編碼數(shù)據(jù)應(yīng)是發(fā)射機頻率調(diào)制前的GMSK編碼；2)采用 嵌入式CPU處理模塊能從外部接口接收要發(fā)送的數(shù)據(jù)，同時查看載波檢測時分復(fù)用模塊的 檢測結(jié)果，如果當(dāng)前有載波在發(fā)射，則進(jìn)行等待，直到?jīng)]有載波發(fā)射。然后對數(shù)據(jù)進(jìn)行糾錯 編碼，組幀處理，發(fā)往基帶調(diào)制解調(diào)部分，經(jīng)過調(diào)制后，經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換成模擬數(shù)據(jù)，進(jìn)入射頻 中頻調(diào)理電路，最后上變頻至435MHz通過天線發(fā)射出去；3)在工作時，其能先檢測VHF數(shù) 據(jù)鏈路中是否有其他用戶向外廣播電文。只有當(dāng)其確定沒有其他用戶要向外發(fā)射電文時， 才將自身的電文發(fā)射出去，否則放棄這一時隙的發(fā)射動作，嘗試選擇其他時隙。如果選出的 所有的時隙都不能發(fā)射，則放棄本次的電文發(fā)射動作。正是由于上述的機制，本實用新型得 采樣載波檢測接入方式的設(shè)備，不會與其他的設(shè)備產(chǎn)生沖突，不會對信道的其他設(shè)備以及 信道的狀況發(fā)生干擾。
【附圖說明】
[0007] 圖1為本實用新型的電路原理框圖。
[0008] 圖2為本實用新型的載波檢測時序原理圖。
[0009] 圖3為本實用新型的CS-TDMA算法原理圖。
【具體實施方式】
[0010] 下面結(jié)合附圖和實例，對本實用新型的結(jié)構(gòu)和使用過程進(jìn)行詳細(xì)說明：
[0011] 如圖1所示，本實用新型所述的車車通信模塊，包括電源模塊、射頻/中頻調(diào)理電 路、基帶調(diào)制解調(diào)電路、前向糾錯碼模塊、載波檢測時分復(fù)用模塊和嵌入式CPU處理模塊， 其結(jié)構(gòu)特點為所述的電源模塊、前向糾錯碼模塊和載波檢測時分復(fù)用模塊分別與嵌入式 CPU處理模塊連接，嵌入式CPU處理模塊還可連接外部數(shù)據(jù)接口，所述的前向糾錯碼模塊經(jīng) 基帶調(diào)制解調(diào)電路連接射頻/中頻調(diào)理電路，所述基帶調(diào)制解調(diào)電路與載波檢測時分復(fù)用 模塊連接，嵌入式CPU處理模塊處理和協(xié)調(diào)各模塊的工作，電源模塊提供各模塊的工作電 壓。其主要功能是實現(xiàn)車輛與車輛之間的自組織通信。模塊設(shè)計，采用435M Hz通信頻段， 采樣雙通道，載波檢測時分多址方式（CS-TDM)進(jìn)行信號發(fā)送。采用兩個獨立的TDM接收 信道或處理在兩個獨立的頻道同時接收信息。調(diào)制方式是帶寬自適應(yīng)頻率調(diào)制高斯濾波最 小頻移鍵控（GMSK/FM)。NRZI編碼數(shù)據(jù)應(yīng)是發(fā)射機頻率調(diào)制前的GMSK編碼。
[0012] 上述的嵌入式CPU能從外部數(shù)據(jù)接口接收要發(fā)送的數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行糾錯編碼， 物理層組幀處理，同時查看載波檢測時分復(fù)用模塊的檢測結(jié)果，如果當(dāng)前通道有載波在發(fā) 射，則換一個通道進(jìn)行載波檢測，如果也有載波發(fā)射，則進(jìn)行等待。直到有一個通道空閑，把 組幀后數(shù)據(jù)發(fā)往該通道，經(jīng)過基帶調(diào)制解調(diào)電路調(diào)制后，再經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換成模擬數(shù)據(jù)，進(jìn)入 射頻中頻調(diào)理電路進(jìn)行變頻，最后變頻至435MHz通過天線發(fā)射出去。接收信號的過程則是 逆向過程。下面是各個電路模塊的具體功能：
[0013] 上述射頻/中頻調(diào)理電路：此電路技術(shù)本身為現(xiàn)有設(shè)計，其在應(yīng)用到本實用新型 中能完成射頻信號/中頻信號的轉(zhuǎn)換，中頻濾波，自動增益控制，信號的差分放大，收發(fā)雙 工模式轉(zhuǎn)換。
[0014] 基帶調(diào)制解調(diào)電路：此電路技術(shù)本身為現(xiàn)有技術(shù)，其在應(yīng)用到本實用新型中能實 現(xiàn)基帶信號的GMSK調(diào)制以及解調(diào)，模擬信號/數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換。
[0015] 前向糾錯碼模塊：此電路技術(shù)本身為現(xiàn)有技術(shù)，應(yīng)用到本實用新型中時，是通過 采用RS (31，23)碼以及其縮短碼，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的前向糾錯，提高信號的傳輸質(zhì)量。
[0016] 載波檢測時分復(fù)用模塊：此電路技術(shù)本身為現(xiàn)有技術(shù)，其在應(yīng)用到本實用新型中 時，使數(shù)據(jù)發(fā)射前先檢測VHF數(shù)據(jù)鏈路中是否有其他用戶向外廣播電文。只有當(dāng)其確定沒 有其他用戶要向外發(fā)射電文時，才將自身的電文發(fā)射出去，否則放棄這一時隙的發(fā)射動作， 嘗試選擇其他時隙。如果選出的所有的時隙都不能發(fā)射，則放棄本次的電文發(fā)射動作。
[0017] 嵌入式CPU處理模塊：此模塊本身為現(xiàn)有技術(shù)，其在應(yīng)用到本實用新型中時，能 完成和外部數(shù)據(jù)的通信，通過載波檢測進(jìn)行空中信道的分配，接收載波信號并解調(diào)，傳輸幀 拆幀和組幀，以及后續(xù)處理，協(xié)調(diào)處理各模塊之間的通信。系統(tǒng)的消息初步分為靜態(tài)消息 和動態(tài)消息。靜態(tài)消息內(nèi)容包括設(shè)備編碼，車輛型號VIN，定位方式等。對于通過VANET傳 輸?shù)南?，靜態(tài)消息五分鐘發(fā)一次。動態(tài)消息A內(nèi)容包括設(shè)備編碼、車速、位置信息(經(jīng)煒度） 等，根據(jù)車輛速度調(diào)整發(fā)送頻率，初步設(shè)為一分鐘8次，車速越快，發(fā)送頻率越高，最高為一 分鐘60次；動態(tài)信息B內(nèi)容包括設(shè)備編碼、駕駛時間，油量等，設(shè)為三分鐘發(fā)一次；動態(tài)信 息C則為車輛故障告警，發(fā)送時間不定。定義如下通用的消息格式，見下表：
[0018]
[0019] 本實用新型的載波檢測時分多址技術(shù)（CS-TDM)的原理是：先檢測VHF數(shù)據(jù)鏈路 中是否有其他用戶向外廣播電文。只有當(dāng)其確定沒有其他用戶要向外發(fā)射電文時，才將自 身的電文發(fā)射出去，否則放棄這一時隙的發(fā)射動作，嘗試選擇其他時隙。如果選出的所有的 時隙都不能發(fā)射，則放棄本次的電文發(fā)射動作。正是由于上述的機制，采樣載波檢測接入方 式的設(shè)備，不會與其他的設(shè)備產(chǎn)生沖突，不會對信道的其他設(shè)備以及信道的狀況發(fā)生干擾。 下面是載波檢測時分多址技術(shù)的工作原理與方法。其載波檢測原理如圖2所示，為現(xiàn)有技 術(shù)，設(shè)備會在Tl~T2的時間窗內(nèi)檢測這個時隙是否被使用。如果其接收信號電平超過設(shè) 定的門限電平，則認(rèn)為有其他設(shè)備使用這一時隙，否則認(rèn)為此時隙空閑，可以供本機作為發(fā) 射時隙使用。在檢測到可以占用的發(fā)射時隙后，CS設(shè)備的分組傳輸將在可用時隙的標(biāo)稱起 始后的20比特，即在T2之后的20比特開始。
[0020] 上述載波檢測時分多址技術(shù)（CS-TDMA)的算法原理圖如圖3所示，為現(xiàn)有技術(shù)，遵 循以下規(guī)定：
[0021] 1.隨便規(guī)定Tl (傳輸間隔）中的10個CP(候選周期）。2.以Tl中的第一個CP 為開始，對載波進(jìn)行檢測，且如果CP的狀況為"未使用"則發(fā)送，否則等待下一個CP。3.如 果所有10個CP都已使用了就應(yīng)放棄傳輸。
[0022] 本實用新型未述部分為現(xiàn)有技術(shù)。
【主權(quán)項】
1. 一種車車通信模塊，包括電源模塊、射頻/中頻調(diào)理電路、基帶調(diào)制解調(diào)電路、前向 糾錯碼模塊、載波檢測時分復(fù)用模塊和嵌入式CPU處理模塊，其特征在于：所述的電源模 塊、前向糾錯碼模塊和載波檢測時分復(fù)用模塊分別與嵌入式CPU處理模塊連接，所述的前 向糾錯碼模塊經(jīng)基帶調(diào)制解調(diào)電路連接射頻/中頻調(diào)理電路，所述基帶調(diào)制解調(diào)電路與載 波檢測時分復(fù)用模塊連接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車車通信模塊，其特征在于：所述的嵌入式CPU處理模塊連 接外部數(shù)據(jù)接口。
【專利摘要】本實用新型公開一種<b>車車通信模塊</b>，<b>包括</b>電源模塊、射頻/中頻調(diào)理電路、基帶調(diào)制解調(diào)電路、前向糾錯碼模塊、載波檢測時分復(fù)用模塊和嵌入式CPU處理模塊，其特征在于：所述的電源模塊、前向糾錯碼模塊和載波檢測時分復(fù)用模塊分別與嵌入式CPU處理模塊連接，所述的前向糾錯碼模塊經(jīng)基帶調(diào)制解調(diào)電路連接射頻/中頻調(diào)理電路，所述基帶調(diào)制解調(diào)電路與載波檢測時分復(fù)用模塊連接。所述的嵌入式CPU處理模塊連接外部數(shù)據(jù)接口<b>。</b>能完成和外部數(shù)據(jù)的通信，通過載波檢測進(jìn)行空中信道的分配，接收載波信號并解調(diào)，傳輸幀拆幀和組幀，以及后續(xù)處理,協(xié)調(diào)處理各模塊之間的通信。通過本實用新型的VANET傳輸?shù)南ⅲo態(tài)消息可以每五分鐘發(fā)一次。
【IPC分類】H04B1/40
【公開號】CN204928814
【申請?zhí)枴緾N201520608660
【發(fā)明人】李如斌, 吳怡, 相樟波, 謝東, 徐哲鑫, 林瀟, 肖仁光, 林利立, 吳慶興
【申請人】福州德億電子科技有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年8月13日