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一种提高DSRC射频通信效率的控制电路及其控制方法


技术摘要:
本发明涉及DSRC射频通信领域,尤其是一种提高DSRC射频通信效率的控制电路及其控制方法,包括:LC振荡模块用于DSRC电路产生高频正弦波信号,通过各种信号反馈方法使得这个不断被消耗的振荡信号被反馈放大,从而最终输出一个幅值跟频率比较稳定的信号;整形放大模块用于将  全部
背景技术:
随着汽车各种功能集成化、多样化的发展,对于车内信息传输、通讯网络的要求也 逐渐提高;而通过传统的物理连接,显然无法实现车辆所有部件的入网;因此,车载无线通 讯技术便成了行之有效的解决方案;车载无线通讯技术是将汽车技术、电子技术、计算机技 术、无线通讯技术紧密结合,整合各种不同的应用系统而产生的一种新型技术。 车载无线通讯技术是将汽车技术、电子技术、计算机技术、无线通讯  技术紧密结 合,  整合各种不同的应用系统而产生的一种新型技术,  主要实现汽车状况时检测、车内  无线移动办公、GPS全球位、汽车行驶导航、车辆指挥调度、环境数据采集、车内娱乐等功能。 现有技术中的DSRC射频通信在工作中,信号频率不稳定,频率波形上下波动非常 大,且电路内部的振荡信号会不断被消耗,从而输出的幅值跟频率差距很大,从而设备工作 不稳定,且在传输中,信号的基带频谱无法实现一对多的工作方式,从而降低工作效率。
技术实现要素:
发明目的:提供一种提高DSRC射频通信效率的控制电路及其控制方法,以解决上 述问题。 技术方案:一种提高DSRC射频通信效率的控制电路,包括:   LC振荡模块用于DSRC电路产生高频正弦波信号,通过各种信号反馈方法使得这个不 断被消耗的振荡信号被反馈放大,从而最终输出一个比较稳定的信号; 整形放大模块用于将DSRC射频通信信号整形放大,从而变换成同频方波信号,从而使 输出信号更加稳定; 信号输入模块用于将DSRC射频通信输入; 射频调制模块用于把基带信号的频谱输送到较高的载波频率上,同时多个基带信号可 以输送至多个不同的载波频率上,从而实现多路复用,从而提高传输效率; 射频监测模块用于观察输出的射频信号,从而可以保证DSRC射频通信信号的频率稳 定。 在一个实施例中,LC振荡模块包括:变压器TR2、电容C7、电阻R16、三极管Q6、电容 C8、电阻R14、电容C9、电阻R15;其中,所述变压器TR2的正极输出端同时与所述电容C7的一 端和所述电阻R16的一端连接,所述变压器TR2的负极输出端同时与所述电容C7的另一端和 所述三极管Q6的集电极连接,所述三极管Q6的基极同时与所述电阻R16的另一端、所述电容 C8的一端和所述电阻R15的一端连接,所述三极管Q6的发射极同时与所述电阻R14的一端和 所述电容C9的一端连接,所述电阻R14的另一端同时与所述电容C9的一端和所述电阻R15的 另一端连接。 6 CN 111555762 A 说 明 书 2/9 页 在一个实施例中,整形放大模块包括:二极管D7、二极管D8、反相器U3、电容C10、电 阻R17、二极管D9、电阻R18、反相器U4、反相器U5、反相器U6、电阻R19、LED二极管D10、电阻 R20、可调电阻RV2、电阻R22、电阻R21、二极管D11、电阻R23、三极管Q7、电容C12、电容C11、放 大器U7、放大器U8;其中,所述反相器U3的1号引脚同时与所述二极管D7的正极和所述二极 管D8的负极连接且输入,所述反相器U3的2号引脚与所述电容C10的一端连接,所述电容C10 的另一端同时与所述电阻R17的一端、所述电阻R18的一端和所述二极管D9的负极连接,所 述反相器U4的1号引脚与所述电阻R18的一端连接,所述反相器U4的2号引脚同时与所述反 相器U5的1号引脚和所述反相器U6的1号引脚连接,所述反相器U5的2号引脚与所述电阻R19 的一端连接,所述电阻R19的另一端与所述LED二极管D10的正极连接,所述LED二极管D10的 负极接地,所述反相器U6的2号引脚与所述电阻R20的一端连接,所述电阻R20的另一端与所 述可调电阻RV2的一端连接,所述放大器U7的2号引脚同时与所述可调电阻RV2的另一端、控 制端和所述电阻R22的一端连接,所述放大器U7的1号引脚同时与所述二极管D11的正极和 所述电阻R22的另一端连接,所述放大器U7的3号引脚同时与所述放大器U8的3号引脚与所 述电阻R21的一端连接,所述电阻R21的另一端接地,所述放大器U7的8号引脚与诉讼放大器 U8的8号引脚连接,  所述放大器U8的2号引脚同时与所述电阻R23的一端和二极管D11的负 极连接,所述放大器U8的1号引脚同时与所述三极管Q7的基极和所述电阻R23的另一端连 接,所述放大器U7的4号引脚同时与所述放大器U8的4号引脚和所述三极管Q7的集电极连 接,所述三极管Q7的发射极同时与所述电容C11的一端和所述电容C12的一端连接,所述电 容C12的另一端与所述电容C11的另一端连接、且所述电容C12的另一端输出,所述电容C11 的另一端接地。 在一个实施例中,射频调制模块包括:电阻R24、极性电容C13、电阻R25、电容C15、 电阻R26、极性电容C14、可调电容VC1、电感L1、三极管Q8、二极管D12、可调电阻RV3、电阻 R27、电容C16、电阻R25、可调电容VC2;其中,所述电阻R26的一端同时与所述极性电容C13的 一端、所述电阻R24的一端和所述极性电容C14的一端连接,所述电阻R26的另一端同时与所 述电阻R25的一端、所述电容C15的一端和所述三极管Q8的基极连接,所述电阻R25的另一端 与所述电容C15的另一端连接,所述三极管Q8的集电极同时与所述可调电容VC1的一端和所 述电感L1的一端连接,所述三极管Q8的发射极同时与所述二极管D12的正极、所述电感L1的 另一端和所述可调电容VC1的另一端连接,所述可调电容VC1的另一端与所述电容C14的一 端连接,所述电阻R24的另一端接信号输入端,所述极性电容C13的另一端接地,所述极性电 容C14的另一端接地,所述二极管D12的负极同时与所述电容C16的一端和所述电阻R27的一 端连接,所述电容C16的另一端同时与所述电阻R28的一端和所述可调电容VC2的一端连接, 所述电阻R28的另一端与所述可调电阻RV3的一端和控制端连接且接地,所述电阻R27的另 一端与所述可调电阻RV3的另一端连接。 在一个实施例中,射频监测模块包括:光电耦合器U2、二极管D3、电容C4、三极管 Q3、按钮、开关SW1、电容C3、电阻R9、二极管D2、电阻R13、电容C5、电阻R12、电阻R11、二极管 D6、电容C6、三极管Q5、二极管D5、电阻R10、二极管D4、三极管Q4;其中,所述光电耦合器U2的 输入端与所述按钮连接,所述光电耦合器U2的6号引脚同时与所述二极管D3的负极和所述 电容C4的一端连接,所述光电耦合器U2的4号引脚同时与所述二极管D3的正极、所述三极管 Q3的发射极、所述二极管D4的正极和所述三极管Q4的发射极连接,所述三极管Q3的集电极 7 CN 111555762 A 说 明 书 3/9 页 同时与所述电容C4的另一端、所述电阻R9的一端和所述二极管D2的负极连接,所述二极管 D2的正极同时与所述电阻R13的一端和所述电容C5的一端连接,所述三极管Q4的基极同时 与所述二极管D4的负极和所述电容C5的另一端连接,所述三极管Q5的集电极同时与所述电 阻R12的一端、所述二极管D6的正极和所述电容C6的一端连接,所述三极管Q3的基极同时与 所述电阻R10的一端、所述二极管D5的正极和所述三极管Q5的发射极连接,所述三极管Q5的 基极同时与所述电容C6的另一端、所述二极管D5的负极和所述电阻R10的另一端连接,所述 三极管Q4的集电极同时与所述二极管D6的负极和所述电阻R11的一端连接,所述开关SW1的 一端与电源连接,所述开关SW1的另一端同时与所述电容C3的一端、所述电阻R9的另一端、 所述电阻R13的另一端、所述电阻R12的另一端和所述电阻R11的另一端连接,所述电容C3的 另一端输入工作电压。 在一个实施例中,信号输入模块包括:变压器TR1、电阻R1、电阻R2、三极管Q1、电阻 R3、电容C1、电阻R4、电阻R5、电阻R6、三极管Q2、电阻R7、二极管D1、电压比较器U1、可调电阻 RV1、电阻R8、电容C2;其中,所述三极管Q1的基极同时与所述电阻R1的一端和所述电阻R2的 一端连接,所述三极管Q1的发射极同时与所述电阻R3的一端和所述三极管Q2的集电极连 接,所述三极管Q1的集电极同时与所述变压器TR1的正极输出端、所述电阻R4的一端、所述 电阻R7的一端和所述电容C1的一端连接,所述三极管Q2的基极同时与所述电阻R5的一端  、 所述电阻R6的一端和所述电阻R4的另一端连接,所述三极管Q2的集电极同时与所述电阻R6 的另一端、所述二极管D1的正极、所述电容C1的另一端、所述电阻R2的另一端和所述变压器 TR1的负极输出端连接且接地,所述电压比较器U1的2号引脚同时与所述电阻R7的另一端和 所述二极管D1的负极连接,所述电压比较器U1的3号引脚与所述可调电阻RV1的控制端连 接,所述电压比较器U1的4号引脚、6号引脚同时与所述电容C2的一端和所述可调电阻RV1的 一端连接,所述电压比较器U1的1号引脚、7号引脚同时与所述电容C2的另一端和所电阻R8 的一端连接,所述电压比较器U1的5号引脚、8号引脚同时与所述电阻R8的另一端、所述电阻 R5的另一端、所述电阻R3的另一端和所述电阻R1的另一端连接,所述变压器TR1的另一端输 入电源;电压比较器U1的型号为LM311。 一种提高DSRC射频通信效率的控制电路的控制方法,控制方法如下: 当DSRC射频通信产生输入电路,信号通过进行调制输送到较高的载波频率、且将信号 进行监测,具体步骤如下: 步骤1、信号调制模块进行工作,信号通过电阻R24输入模块,电阻R24配合电阻R26、电 阻R25、极性电容C13、以及三极管Q8的基极组成信号跟随器,通过将交流电流放大,以提高 整个放大电路的带负载能力,同时减少电路间直接相连所带来的影响,起缓冲作用,极性电 容C14起到耦合作用;同时可调电容VC1配合电感L1组成振荡电路,三极管Q8的集电极将射 频信号进行振荡,此时,二极管D1导通,进行信号输入,二极管D1为隔离二极管,且电路中极 性电容C13与电容C16用于谐振,可以改变信号的耦合度,可调电容VC2为高频滤波电容,L1 是振荡线圈,用以提高载成振荡频率的稳定度;信号经电阻R27、可调电阻RV3和电阻R28输 入,且通过低通滤波电路滤波后与载波信号混合,从而实现射频信号调制; 步骤2、信号在进行输入时,同时也输入至射频监测模块进行监测,按下开关SW1,电路 进行工作,工作电压输入电路,同时电容C3进行滤波,按下按钮,光电耦合器U2进行工作,同 时光电耦合器U2配合多谐低频振荡电路进行自动循环监视,其中,三极管Q3配合三极管Q4、 8 CN 111555762 A 说 明 书 4/9 页 三极管Q5、二极管D5和电容C6组成多谐低频振荡电路,信号通过电阻R9与电阻R13进行分压 输入多谐低频振荡电路,电阻R12与电阻R11进行分压,同时此时三极管Q5集电极得电,从而 三极管Q3的基极得电,二极管D5导通,从而三极管Q4进行监测,从而通过二极管D3与二极管 D2进行反馈,从而推动光电耦合器U2进行工作,同时监测信号会传输至控制终端进行储备; 此外调节三极管Q3的集电极输出频率宽度,从而可以减小监测的工作时间。 在一个实施例中,射频通信信号通过调制后通过LC振荡模块进行振荡信号被反馈 放大,从而最终输出一个幅值跟频率比较稳定的信号;具体步骤如下: 步骤3、三极管Q6为放大电路,变压器TR2的输出端配合电容C7组成谐振电路,发生谐振 时阻抗最大,其它情况阻抗最小;电阻R15和电阻R16是基极偏置电阻,保证三极管Q6工作在 放大区,电容C8为信号输入耦合电容,电阻R14为直流负反馈电阻,用来稳定三极管Q6的静 态工作点,减小信号失真输出,电容C9为旁路电容,用来提高信号增益,变压器TR2的输入端 为信号反馈端; 通过步骤3,进一步得到: 步骤4、当直流电源电路时,电流通过电阻R15和电阻R16进行分压,从而为三极管Q6的 基极提高合适的工作电压,三极管Q6开始工作在放大状态,于此同时作为三极管Q6负载的 变压器TR2开始工作,且通电瞬间电流是由小逐渐变大直到达到稳定后才不会改变,电压随 之也会改变,从而变压器TR2通过电容C8反送回输入端,使得信号不断被放大输出,但信号 达到谐振频率时,变压器TR2会有很大电流输入三极管Q6的集电极,从而输出电压很小;且  变压器TR2再次产生信号输出至输入端,直到信号频率达到了谐振频率时,从而完成振荡工 作。 在一个实施例中,通过完成射频通信信号频率调制与振荡后,利用整形放大模块 进行输出,具体步骤如下: 步骤5、信号通过二极管D7与二极管D8导通输入,二极管D7与二极管D8反向连接,从而 起到双向限幅的作用,同时反相器U3配合反相器U4、反相器U5、反相器U6组成反相电路,电 流通过电容C10与电阻R17进行并联分流,二极管D9导通,电阻R18进行保护电路,当信号输 入时,LED二极管D10进行常亮,表示电路进行工作,电阻R19进行保护LED二极管D10;同时信 号通过反相电路进行整形,从而信号频率波形稳定,并且传输至放大电路进行输出; 根据步骤5,进一步得到: 步骤6、其中,放大器U7配合电阻R22、电阻R21和可调电阻RV2组成比例放大电路,将射 频信号频率进行比例放大,同时二极管D11导通,输出信号;放大器U8配合电阻R23进行相位 放大,同时经过三极管Q7进行跟随输出。 有益效果:本发明通过对现有技术中的DSRC射频通信技术进行工作,通信信号频 率不稳定时,通过射频调制模块进行把基带信号的频谱输送到较高的载波频率上,同时多 个基带信号可以输送至多个不同的载波频率上,从而实现多路复用,从而提高传输效率;同 时利用LC振荡模块,通过进行振荡信号被反馈放大,从而最终输出一个幅值跟频率比较稳 定的信号,最后通过整形放大模块进行输出,可以把射频通信信号的频率进行稳定,同时减 小内部的振荡信号消耗,从而输出的幅值跟频率差距保持在一定范围,从而设备工作不稳 定,且在传输中,信号的基带频谱实现一对多的工作方式,从而降低工作效率。 9 CN 111555762 A 说 明 书 5/9 页 附图说明 图1是本发明的工作流程图。 图2是本发明的LC振荡模块电路图。 图3是本发明的射频调制模块电路图。 图4是本发明的整形放大模块电路图。 图5是本发明的射频监测模块电路图。 图6是本发明的信号输入模块电路图。
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