天线分集技术改善自屏蔽效应　ITS车对车通信性能大增

响成本。在5.9GHz下，RF电缆具有相对较高的电缆损耗。为了满足RX灵敏度要求以及TX发送功率要求，发送器或基带须安放在天线附近，或对天线模组进行补偿(如LNA和PA等主动式天线)。当天线相对较远时(如超过1公尺)，可能需要更长的同轴电缆才能实现分集。另一个方法是在模组间提供数字接口，可在组件之间实现分布式对称处理。接下来将分析几个分集情境。

未来OEM不仅通过ITS，还会使用雷达、超音波、摄影装置等增强汽车安全性。汽车中的中央微处理器(MPU)通过将应用软件与不同应用的上层软件相结合，可实现某种形式的感测融合。当安全硬件和软件位于中央微处理器层，而非位于基带处理器上时，便产生了一个系统层面的定义。

上述所有要求将会产生下列部署选择：系统最多可同时支持多少通道(CCH和SCH)？可采用多少天线？接收是否具有分集特性，以改善性能？天线和ITS子系统安装在哪里？(安装在左后照镜中，还是采用鳍状配置？安装在车顶下方靠近天线的位置，或/和后视镜中？安装座位下方的箱子或行李箱中？)另外，ITS做为传感器是否与其他传感器组合(如雷达、行车摄影装置等)？

[@B]收发器频率弹性调整　单/双信道分集模式灵活切换[@C] 收发器频率弹性调整　单/双信道分集模式灵活切换

目前有厂商开发出的解决方案系奠基于WISPA收发器以及MARS-ITS基带处理器。WISPA RF收发器中的两个调谐器可调谐至不同的频率，实现双通道接收；也可调谐至相同的频率，实现单通道分集接收。发送器可调谐至TX循环延迟分集(CDD)。MARS-ITS基带处理器是以数字信号处理器(DSP)为基础的引擎，并辅以专用硬件加速器。基带处理器用于处理双通道802.11p编码和解码，或单通道分集(RX和TX)。基带处理器采用Cohda Wireless算法，可处理行车视线外车对车通信以及高行动性的通道条件。该解决方案扩展了通信范围，因而有更多的时间预测潜在事故，确保通信连贯性。

图1表示资料从天线流入MAC层，上半部线条表示CCH通道，而下方线条代表SCH通道。使用解码器输出做为通道估算的一部分，通过此技术改善接收品质。这种方法在传送资料封包期间采用逐一更新训练符号以适应均衡器，与开始发送资料封包时执行单一训练符号有所不同。

图1、单芯片、双信道、无分集示意图

为了实现单通道分集接收，必须在接收路径上的某处以最优化的方式组合两个天线的信号。这部分可在解调步骤中计算位对数似然比(LLR)时达成。

MARS-ITS芯片设计用于单通道接收(分集或无分集)或双通道无分集接收。对于双通道分集接收而言，预计使用两个MARS-ITS芯片以及一个数字接口，即可实现可扩展式解决方案。

图2显示使用RF电缆的分集技术，该技术的劣势是须要使用昂贵的同轴电缆和主动式天线，以补偿较高的电缆损耗，该配置未使用任何数字接口。

图2、双芯片，使用RF电缆的通道分集

图3中的双通道天线分集使用数字接口，具有双信道接收性能。如前面所述，接收路径上的某些点可用于交换资料，以达成天线信号的组合，如图3中的箭头所示。该范例说明了三种方法：(1)在进行任何解调之前先交换资料，基带样本也同时进行交换；(2)最佳组合(LLR一个方向，训练符号另一个方向)；(3)可基于CRC结果选择接收资料封包。这三种接口选项各自具有不同的频宽和时延要求。

图3、双芯片，使用数字接口的信道分集

但请注意，当ITS上层软件层集中在单个处理器时，第三种方法可能不需要额外的数字接口，因为该层即可正确选择资料封包。

图4是针对16-QAM和R=1/2回旋编码模式(12Mbit/s)进行模拟与计算，适用于独立、分布相同的Rayleigh衰退信道模型。位错误率在Viterbi解码之前(如软解映射之后)或之后确定。

图4、Rayleigh衰退通道的单天线和双天线接收性能

前文中的图形着重在接收路径，数字连结必须要能以较低的时延传输大量资料。服务通道中的单点传播操作要求较短的回馈循环。在传输路径上，最主要的技术问题是确保分开的两个基带芯片之间具有固定时延，发送回圈分集技术要求输出信号时间保持一致。

在所有汽车中导入C2X通信，可扩展性在技术上将是一大挑战。性能、天线位置、收发器和服务数量为互相牵制的参数，致使无法达成一可行的解决方案。

基于Cohda软件和量产IC的原型产品，能满足前述OEM要求，可支持所有天线配置，并支持分集和非分集模式下的单信道与双信道信号处理。通过软件方式，实现有/无天线分集情况下的双信道接收或单信道接收的灵活部署，且支持运行时模式切换。

分集模式部署可通过同轴电缆或数字连结电缆达成。使用数字电缆时，必须注意所用的数字界面类别。原型中使用的是非