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汽车电力载波总线系统的应用设计

时间:11-20 来源:作者: 浙江万里学院 李超 点击:

图9 信号FSK解调电路

3.3 跳频扩频信号调制、解调的实现

  结合汽车内的电磁环境及汽车电力线束载波信道特性,系统采用了跳频扩频调制方式。跳频扩频系统不论慢跳还是快跳,一般输入调制信号是已调制数字信号s(t),其载波一般采用中频波段,然后进入跳频系统的"变频器"(乘法器),与受控于PN码的"频率合成器"所提供的随机改变其频率值的另一射频,作为载波与之相"混频"后,由带通滤波器输出发送信号,构成扩频调制系统发送模块。而在接收端,进行与此相反的一个过程。信号调制是用来提高在强干扰条件下基本通信系统的性能的,使得系统能够识别并且避免有强干扰存在的频段。

图10 跳频扩频信号调制电路

  跳频扩频信号调制是使用集成芯片来实现的,如图10所示。具体的流程: 压控芯片MAX8038提供的高频扩频载波信号被发送到集成芯片MC1496,由该芯片完成载波信号与FSK调制信号的幅度调制操作。芯片MC1496是一种乘法器,它工作在抑制载波幅值调制模式。在抑制载波幅度调制模式下,载波频率没有被传输,这样就能够得到更大的传输效率。高频载波信号产生芯片MAX8038是一种压控信号发生器,信号的频率为10 kHz~ 20 MHz。跳频扩频信号的解调原理与调制过程是相似的,调制后的高频扩频信号被发送到MC 14%乘法器芯片,与前面过程同频的载波信号相乘进行幅度解调操作,就可以得到跳频扩频信号的解调信号。

4 总线系统通信性能测试

  为了对系统的性能进行评估,实验测试了系统在不同的数据传输速率下的各个控制端口接收、发送的数据传输误码率情况。

  实验测试是以在某个固定数据传输速率下,先测试主控制单元,后测试每个从控制单元的顺序进行的。实验可以通过编程设置相应按钮的功能来实现测试的要求,比如,如果需要测试主控制单元发送信号时,各从控制单元接收信号的误码率,可以直接按下事先设置好的按钮,使系统中的主控制单元进行发送数据状态,直到该控制按钮被再次按下时为止。实验发送的数据被设置为从00H到FFH的循环,这样在接收端通过接收到的数据值与事先设置好的值比较,就可以知道数据发送的正确与否。如果接收到的数据与事先设置的数据不相等,则错误次数统计数将加1。在实验中,设置每次发送的字节数为5 000次,这样能够较准确地评估系统的性能,排除一些偶然的因素。具体的实验数据如表1所列。

表1 实验数据

  实验表明,在汽车内利用汽车线束进行电力线束载波通信是可行的。该技术能够在减少汽车内使用的线束的基础上,提高汽车的智能化水平。电力线束载波技术在汽车内的数据传输方面有很大的应用前景。

参考文献

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