CN101494523A - 信道自适应的方法、装置和*** - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种信道自适应的方法，所述信道自适应的方法，包括：接收发射端发射的微波高频信号；对所述微波高频信号进行处理，得到信道指示信号；根据所述信道指示信号，配置自身的设定频率，按照所述发射端的发射频率与发射端进行通信。本发明实施例还公开了一种信道自适应的装置和***，本发明适用于接收端自动适应发射端的发射频率。

Description

信道自适应的方法、装置和***

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种信道自适应的方法、装置和***。

背景技术

ETC(Electronic Toll Collection，电子不停车收费)***是国际上正在努力开发并推广的一种用于公路、大桥和隧道的电子自动收费***。ETC***利用专用短程微波通讯技术，通过路侧单元(RSU)与车载单元(OBU)的信息交换自动识别车辆，采用电子支付方式自动完成车辆通行费的扣除。采用ETC***，通行车辆不必在收费站停车交费即可通过，从而增大了收费站的处理容量。

在ETC***中，为了避免相邻车道的同频干扰，通常采用两个信道，每个信道有不同的上行链路频率和下行链路频率。例如：第一信道的上行链路频率是5790MHz，对应的下行链路频率5830MHz；第二信道的上行链路频率是5800MHz，对应的下行链路频率5840MHz。相邻车道采用不同的信道通信，路侧单元具有固定的发射和接收频率。汽车在进入收费车道时，并不知道该车道的路侧单元用哪个信道与之通信，因此需要车载单元具有自动适应路侧单元通信信道的功能。

目前，车载单元自动适应路侧单元通信信道的方法是：路侧单元首先发送一组方波唤醒信号，用来唤醒休眠中的车载单元，随后发送第一个有效帧数据并包含其信道信息；车载单元在接收到第一个有效帧数据时，通过分析路侧单元的车道信息确定该车载单元采用哪个信道与路侧单元通信，从而实现信道自适应的功能。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

车载单元必须收到完整的第一个有效帧数据时，才能知道路侧单元的通信信道，即信道自适应必须依赖射频携带的信息，而不是从射频本身去识别，所以识别的速度较慢；另外，依赖射频携带的信息实现信道自适应时，车载单元在接收到第一个有效帧数据时，是不区分信道的，否则将无法正确接收信息，即为宽带接收，既可以接收第一信道，也可以接收第二信道。实际应用中不同信道的路侧单元悬挂在相邻的车道上，彼此之间会相互泄露，因此车载单元容易受到相邻信道的干扰。

发明内容

本发明的实施例提供一种信道自适应的方法、装置和***，能够提高信道识别速度，有效避免相邻信道的干扰。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种信道自适应的方法，包括：

接收发射端发射的微波高频信号；

对所述微波高频信号进行处理，得到信道指示信号；

根据所述信道指示信号，重新配置自身的设定频率，或者按照所述发射端的发射频率与发射端进行通信。

一种信道自适应的装置，包括：

接收单元，用于接收发射端发射的微波高频信号；

处理单元，用于对所述微波高频信号进行处理，得到信道指示信号；

选择单元，用于根据所述信道指示信号，重新配置自身的设定频率，或者按照所述发射端的发射频率与发射端进行通信。

一种信道自适应的***，包括发射端和接收端，

所述发射端，用于发射微波高频信号，与所述接收端按照发射端的发射频率进行通信；

所述接收端，用于接收所述发射端发射的微波高频信号，对所述微波高频信号进行处理，得到信道指示信号，根据所述信道指示信号，重新配置自身的设定频率，或者按照所述发射端的发射频率与发射端进行通信。

本发明实施例提供的信道自适应的方法、装置和***，只需要对发射端发射的微波高频信号进行处理，得到信道指示信号，根据所述信道指示信号，将自身的设定频率配置为与所述发射端的发射频率相对应，按照所述发射端的发射频率与发射端进行通信。与现有技术相比，本发明采用射频识别的方法，只要有射频信号就可以对信道进行识别，信道识别和数据接收可以同时进行，提高了信道识别速度；此外，所述射频识别方法为窄带接收，窄带接收对相邻信道的信号具有很强的抑制作用，接收端不会对相邻信道泄露的信号产生响应，有效地避免了相邻信道的干扰。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的信道自适应的方法流程图；

图2为本发明实施例二提供的信道自适应的方法流程图；

图3为本发明实施例三提供的信道自适应的装置结构示意图；

图4为本发明实施例四提供的信道自适应的装置结构示意图；

图5为本发明实施例五提供的信道自适应的***结构示意图。

具体实施方式

本发明的实施例提供一种信道自适应的方法、装置和***。

为使本发明技术方案的优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。

本发明的实施例提供一种信道自适应的方法，能够提高信道识别速度，有效避免相邻信道的干扰。

实施例一

如图1所示，所述信道自适应的方法包括：

S101、接收发射端发射的微波高频信号；

S102、对所述微波高频信号进行处理，得到信道指示信号；

S103、根据所述信道指示信号，重新配置自身的设定频率，或者按照所述发射端的发射频率与发射端进行通信。

本发明实施例提供的信道自适应的方法，只需要对发射端发射的微波高频信号进行处理，得到信道指示信号，根据所述信道指示信号，将自身的设定频率配置为与所述发射端的发射频率相对应，按照所述发射端的发射频率与发射端进行通信。与现有技术相比，本发明采用射频识别的方法，只要有射频信号就可以对信道进行识别，信道识别和数据接收可以同时进行，提高了信道识别速度；此外，所述射频识别方法为窄带接收，窄带接收对相邻信道的信号具有很强的抑制作用，接收端不会对相邻信道泄露的信号产生响应，有效地避免了相邻信道的干扰。

实施例二

本实施例提供的场景为电子不停车收费***，所述发射端为路侧单元，所述接收端为车载单元。

如图2所示，所述信道自适应的方法包括：

S201、车载单元接收路侧单元发射的频率为F_发的微波高频信号，其中，所述各个路侧单元可能分别发射出两种频率分别为F₁和F₂的微波高频信号，即F_发的取值可能为F₁或F₂。所述车载单元接收微波高频信号的接收频率F_收等于所述路侧单元发射微波高频信号的发射频率F_发，所述车载单元自身的设定频率F_设＝F₁，当然也可以设为F_设＝F₂。

S202、对所述微波高频信号进行放大，得到放大后的高频信号。

S203、将所述放大后的高频信号转换成中频信号。

S204、所述中频信号经过一个中频滤波器后被送到中频放大电路，所述中频滤波器是一个带通滤波器，只有带宽范围内(接近带通滤波器中心频率F₀)的信号才能通过，该信号的频率是：F_收-F_设＝F_中＝F₀，其他频率信号被抑制。因此接收频率F_收与设定频率F_设之差等于滤波器中心频率的中频信号，将进入中频放大器被放大；接收频率F_收与设定频率F_设之差不等于滤波器中心频率的中频信号不会被中频滤波器输出，也不会被中频放大器放大。利用带通滤波器的窄带宽通过特性，实现窄带接收。

S205、将所述接近带通滤波器中心频率F₀的频率信号放大。

S206、对所述放大后的频率信号进行强度检测，得到接收信号强度指示(RSSI，Receive signal strong indicate)。

当接收到的所述路侧单元的发射频率F_收与所述车载单元的设定频率F_设具有F_收-F_设＝F_中＝F₀的对应关系时，接收信号强度指示与F_收的强度成正比；当接收到的所述路侧单元的发射频率F_收与车载单元的设定频率F_设没有F_收-F_设＝F_中＝F₀的对应关系时，不论F_收的强度如何变化，接收信号强度指示都为很低的电平。

S207、将所述接收信号强度指示RSSI和参考电平进行比较，得到比较结果，所述比较结果即信道指示信号。所述参考电平有一个相对固定的值，与设定频率无关，一般情况下要在RSSI噪声电平的基础上再高出50mv，此时即可稳定判断出接收到的发射频率是否为需要的频率。实际应用中，还可以适当调高参考电平值，在实现接收频率判断的同时，还可以保证接收到较强的频率信号，实现通信的稳定性。因为RSSI存在输出值时，其输出值大小与接收到的发射频率的强度成正比，此时根据需要可以适当的调高参考电平，这样要求RSSI的输出值要相对高一些，即要求接收的信号强度足够强，以保证通信的稳定性。

比较所述接收信号强度指示和参考电平的大小，若所述接收信号强度指示大于所述参考电平，则所述信道指示信号为逻辑高电平；若所述接收信号强度指示小于所述参考电平，则所述信道指示信号为逻辑低电平。

S208、根据所述信道指示信号，重新配置自身的设定频率F_设，或者按照所述路侧单元的发射频率F_发与路侧单元进行通信。

若所述信道指示信号为逻辑高电平，表明车载单元的接收频率F_收与设定频率F_设之差等于中频滤波器的中心频率F₀，进而知道所述路侧设备的发射频率F_发为F₁，表明双方在使用相同的信道通信，则车载单元和路侧单元将按照所述频率F₁作为载波，实现数据的发射和接收；

若所述信道指示信号为逻辑低电平，表明车载单元的接收频率F_收与设定频率F_设之差不等于中频滤波器的中心频率F₀，表明双方在使用不同的信道通信，则车载单元重新配置自身的设定频率F₀，直到所述信道指示信号为逻辑高电平。

本实施仅举出两个设定频率F₁或F₂，实际应用中也可以有更多频率，只要逐个配置自身的设定频率F_设，当所述信道指示信号为逻辑高电平，即确定所配置的自身的设定频率F_设相对应的接收频率F_收为与路侧设备进行通信的频率。

因而，利用本发明实施例提供的信道自适应的方法，能够提高信道识别速度，有效避免相邻信道的干扰。

本发明的实施例提供一种信道自适应的装置，能够提高信道识别速度，有效避免相邻信道的干扰。

实施例三

如图3所示，所述信道自适应的装置，包括：

接收单元301，用于接收发射端发射的微波高频信号；

处理单元302，用于对所述微波高频信号进行处理，得到信道指示信号；

选择单元303，用于根据所述信道指示信号，重新配置自身的设定频率，或者按照所述发射端的发射频率与发射端进行通信。

本发明实施例提供的信道自适应的装置，只需要对发射端发射的微波高频信号进行处理，得到信道指示信号，根据所述信道指示信号，将自身的设定频率配置为与所述发射端的发射频率相对应，按照所述发射端的发射频率与发射端进行通信。与现有技术相比，本发明采用射频识别的方法，只要有射频信号就可以对信道进行识别，信道识别和数据接收可以同时进行，提高了信道识别速度；此外，所述射频识别方法为窄带接收，窄带接收对相邻信道的信号具有很强的抑制作用，所述信道自适应的装置不会对相邻信道泄露的信号产生响应，有效地避免了相邻信道的干扰。

实施例四

如图4所示，所述信道自适应的装置，包括：

接收单元401，用于接收发射端发射的微波高频信号，其中，所述发射端可能发射出两种频率分别为F₁和F₂的微波高频信号，即F_发的取值可能为F₁或F₂。所述接收单元401接收微波高频信号的接收频率F_收即所述发射端发射微波高频信号的发射频率F_发，所述信道自适应的装置自身的设定频率F_设＝F₁，当然也可以设为F_设＝F₂。本实施仅举出两个设定频率F₁或F₂，实际应用中也可以存在更多个频率。

处理单元402，用于对所述微波高频信号进行处理，得到信道指示信号。

选择单元403，用于根据所述信道指示信号，重新配置自身的设定频率，或者按照所述发射端的发射频率与发射端进行通信。

其中，所述处理单元402包括：

集成收发器404，用于对所述微波高频信号进行处理，得到接收信号强度指示。

比较器405，用于将所述接收信号强度指示和参考电平进行比较，得到比较结果，所述比较结果即信道指示信号。其中，比较所述接收信号强度指示和参考电平的大小，若所述接收信号强度指示大于所述参考电平，则所述信道指示信号为逻辑高电平；若所述接收信号强度指示小于所述参考电平，则所述信道指示信号为逻辑低电平。

其中，所述集成收发器404包括：

低噪声放大器4041，用于对所述微波高频信号进行放大，得到放大后的高频信号。

混频器4042，用于将所述放大后的高频信号转换成中频信号。

中频放大器4043，用于将所述中频信号放大。

强度检测器4044，用于对所述放大后的中频信号进行强度检测，得到接收信号强度指示，其中，当接收到的所述发射端的发射频率F_收与信道自适应的装置的设定频率F_设具有F_收-F_设＝F_中＝F₀的对应关系时，接收信号强度指示与F_收的强度成正比；当接收到的所述发射端的发射频率F_收与信道自适应的装置的设定频率F_设不对应时，不论F_收的强度如何变化，接收信号强度指示都为很低的电平。

本振4045，用于产生一个稳定的频率信号，在本发明的实施例中，所述设定频率F_设即本振频率。

其中，所述处理单元403还包括：

中频滤波器406，为一个带通滤波器，只有带宽范围内(接近带通滤波器中心频率F₀)的信号才能通过，该信号的频率是：F_收-F_设＝F_中＝F₀，其他频率信号被抑制，因此它具有选频的功能。从所述混频器4042转换后的中频信号经过该中频滤波器406后被送到中频放大器4043。

其中，所述选择单元403包括：

配置单元4031，用于当所述信道指示信号为逻辑低电平时，重新配置自身的设定频率。若所述信道指示信号为逻辑低电平，表明信道自适应的装置的设定频率F_设与所述微波高频信号的接收频率不构成对应关系，表明双方在使用不同的信道通信，则配置单元4031将重新配置自身的设定频率F_设，直到所述信道指示信号为逻辑高电平，在本发明的实施例中，所述配置单元4031为基带控制器的一部分。

执行单元4032，用于当所述信道指示信号为逻辑高电平时，按照所述发射端的发射频率与发射端进行通信。若所述信道指示信号为逻辑高电平，表明信道自适应的装置的设定频率F_设与所述微波高频信号的接收频率F_收构成对应关系，进而知道所述路侧设备的发射频率为F_收，则执行单元4032将按照所述频率F_收作为载波，实现信道自适应的装置和发射端之间数据的发射和接收。

本实施例信道自适应的装置可以应用于电子不停车收费***，此时，所述发射端为路侧单元，所述信道自适应的装置为车载单元。

因而，利用本发明实施例提供的信道自适应的装置，能够提高信道识别速度，有效避免相邻信道的干扰。

本发明的实施例提供一种信道自适应的***，能够提高信道识别速度，有效避免相邻信道的干扰。

实施例五

如图5所示，所述信道自适应的***，包括发射端501和接收端502，

所述发射端501，用于发射微波高频信号，与所述接收端502按照发射端的发射频率进行通信；

所述接收端502，用于接收所述发射端501发射的微波高频信号，对所述微波高频信号进行处理，得到信道指示信号，根据所述信道指示信号，重新配置自身的设定频率，或者按照所述发射端501的发射频率与发射端501进行通信。

在本实施例中，所述接收端502为信道自适应的装置，所述接收端502的具体实现与工作原理参见前面信道自适应的装置的相关描述。

本发明实施例提供的信道自适应的***，只需要对发射端发射的微波高频信号进行处理，得到信道指示信号，根据所述信道指示信号，将自身的设定频率配置为与所述发射端的发射频率相对应，按照所述发射端的发射频率与发射端进行通信。与现有技术相比，本发明采用射频识别的方法，只要有射频信号就可以对信道进行识别，信道识别和数据接收可以同时进行，提高了信道识别速度；此外，所述射频识别方法为窄带接收，窄带接收对相邻信道的信号具有很强的抑制作用，接收端不会对相邻信道泄露的信号产生响应，有效地避免了相邻信道的干扰。

所述信道自适应的***可以为电子不停车收费***，此时，所述发射端501为路侧单元，所述接收端502为车载单元。

本发明的实施例适用于具有多个通信信道的电子不停车收费***中，对信道进行自适应，当然，本发明的技术方案也可以适用于其他具有多个以上通信信道的通信环境。

以上所述，仅为本发明实施例的具体实施方式，但本发明实施例的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明实施例的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1、一种信道自适应的方法，其特征在于，包括：

接收发射端发射的微波高频信号；

对所述微波高频信号进行处理，得到信道指示信号；

根据所述信道指示信号，重新配置自身的设定频率，或者按照所述发射端的发射频率与发射端进行通信。

2、根据权利要求1所述的信道自适应的方法，其特征在于，所述对所述微波高频信号进行处理，得到信道指示信号的步骤包括：

对所述微波高频信号进行处理，得到接收信号强度指示；

将所述接收信号强度指示和参考电平进行比较，得到比较结果，所述比较结果即信道指示信号。

3、根据权利要求2所述的信道自适应的方法，其特征在于，所述对所述微波高频信号进行处理，得到接收信号强度指示的步骤包括：

对所述微波高频信号进行放大，得到放大后的高频信号；

将所述放大后的高频信号转换成中频信号；

从所述中频信号中选取一个接近带通滤波器中心频率的频率信号；

将所述接近带通滤波器中心频率的频率信号放大；

对所述放大后的频率信号进行强度检测，得到接收信号强度指示。

4、根据权利要求2所述的信道自适应的方法，其特征在于，所述将所述接收信号强度指示和参考电平进行比较，得到比较结果，所述比较结果即信道指示信号的步骤包括：

比较所述接收信号强度指示和参考电平的大小，若所述接收信号强度指示大于所述参考电平，则所述信道指示信号为逻辑高电平；

若所述接收信号强度指示小于所述参考电平，则所述信道指示信号为逻辑低电平。

5、根据权利要求4所述的信道自适应的方法，其特征在于，所述根据所述信道指示信号，重新配置自身的设定频率，或者按照所述发射端的发射频率与发射端进行通信的步骤包括：

若所述信道指示信号为逻辑高电平，表明自身的设定频率与所述微波高频信号的接收频率构成对应关系，进而知道所述发射端的发射频率，则按照所述发射端的发射频率与发射端进行通信；

若所述信道指示信号为逻辑低电平，则表明自身的设定频率与所述微波高频信号的接收频率不构成对应关系，则重新配置自身的设定频率，直到所述信道指示信号为逻辑高电平。

6、一种信道自适应的装置，其特征在于，包括：

接收单元，用于接收发射端发射的微波高频信号；

处理单元，用于对所述微波高频信号进行处理，得到信道指示信号；

选择单元，用于根据所述信道指示信号，重新配置自身的设定频率，或者按照所述发射端的发射频率与发射端进行通信。

7、根据权利要求6所述的信道自适应的装置，其特征在于，所述处理单元包括：

集成收发器，用于对所述微波高频信号进行处理，得到接收信号强度指示；

比较器，用于将所述接收信号强度指示和参考电平进行比较，得到比较结果，所述比较结果即信道指示信号。

8、根据权利要求7所述的信道自适应的装置，其特征在于，所述集成收发器包括：

低噪声放大器，用于对所述微波高频信号进行放大，得到放大后的高频信号；

混频器，用于将所述放大后的高频信号转换成中频信号；

中频放大器，用于将所述中频信号放大；

强度检测器，用于对所述放大后的中频信号进行强度检测，得到接收信号强度指示；

本振，用于产生一个稳定的频率信号，所述设定频率即本振频率。

9、根据权利要求8所述的信道自适应的装置，所述处理单元还包括：

中频滤波器，用于从所述混频器转换后的中频信号中选取一个接近带通滤波器中心频率的频率信号，并将所选取的频率信号发送到中频放大器。

10、根据权利要求7、8或9所述的信道自适应的装置，其特征在于，所述选择单元包括：

配置单元，用于当所述信道指示信号为逻辑低电平时，重新配置自身的设定频率；

执行单元，用于当所述信道指示信号为逻辑高电平时，按照所述发射端的发射频率与发射端进行通信。

11、一种信道自适应的***，包括发射端和接收端，其特征在于：

所述发射端，用于发射微波高频信号，与所述接收端按照发射端的发射频率进行通信；

所述接收端，用于接收所述发射端发射的微波高频信号，对所述微波高频信号进行处理，得到信道指示信号，根据所述信道指示信号，重新配置自身的设定频率，或者按照所述发射端的发射频率与发射端进行通信。

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