專利名稱：具有多普勒頻率抑制功能的接收模塊的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種電子不停車收費系統(tǒng)(以下簡稱ETC收費系統(tǒng))中具有多普勒頻率抑制功能的接收模塊。
背景技術(shù)：
在ETC收費系統(tǒng)中，接收模塊是其中重要的組成部分。它的工作性能好壞直接影響到ETC收費系統(tǒng)的工作性能。
以射頻電子標簽(RFID)為主體的ETC收費系統(tǒng)在收費過程中，需要針對不同的車速做出及時準確的收費。普通的接收模塊就是一混頻電路，其輸出的信號在車速過快時會受到多普勒頻移的影響，導致信號的丟失和誤碼的產(chǎn)生，可能導致反應過慢或收費錯誤。
如圖1所示的信號是在理想情況下，5.8G的調(diào)制信號再經(jīng)過5.8G信號的混頻后輸出的信號，與初始BPSK信號相比，并未產(chǎn)生誤碼。
但是，收費系統(tǒng)在實際使用中經(jīng)常會遇到收費時經(jīng)過的車速過快的問題，車速過快，就會導致多普勒頻移，多普勒頻移的產(chǎn)生就會帶來混頻輸出的信號失真，如圖2所示。很明顯，如此得來的信號與初始輸入的BPSK信號相比，有很大的誤差，將這樣的信號檢波后輸出，就會導致數(shù)據(jù)的錯誤，使得收費系統(tǒng)不能正常工作，因此必須要針對此種情況做出改進。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷而提供的一種具有多普勒頻率抑制功能的接收模塊，該接收模塊用于ETC收費系統(tǒng)中，由于其具有多普勒頻率抑制功能，可以通過兩組相位相差90度信號取絕對值后相加來消除多普勒頻移帶來的影響。
本實用新型采取的技術(shù)措施是具有多普勒頻率抑制功能的接收模塊，使用在電子不停車收費系統(tǒng)中，其特點是包括一I、Q混頻器、兩信號調(diào)理電路以及一加法處理電路；所述的兩信號調(diào)理電路的輸入端分別與I、Q混頻器的I、Q輸出端連接；所述的兩信號調(diào)理電路的輸出端與加法處理電路加法驅(qū)動輸入端連接；所述的I、Q混頻器提供兩路相位相差90度輸出信號，該兩路信號分別經(jīng)過兩信號調(diào)理電路調(diào)整后，最后經(jīng)由加法處理電路輸出。
上述具有多普勒頻率抑制功能的接收模塊，其中所述的I、Q混頻器主要由兩個相同的、但相位相差90度的混頻器構(gòu)成。
上述具有多普勒頻率抑制功能的接收模塊，其中所述的各信號調(diào)理電路主要由順序串聯(lián)的中頻預放大器單元和一I、Q絕對值檢波電路構(gòu)成；所述的I、Q混頻器提供兩路相位相差90度輸出信號，該兩路信號分別經(jīng)過中頻預放大器放大后，交由絕對值電路取絕對值，最后經(jīng)由加法處理電路輸出。
上述具有多普勒頻率抑制功能的接收模塊，其中所述的加法處理電路由一個單獨的高速運算放大器構(gòu)成。
上述具有多普勒頻率抑制功能的接收模塊，其中所述的中頻預放大器單元由兩個相同的高速運算放大器構(gòu)成。
由于本實用新型采用了以上的技術(shù)方案，因此其具有多普勒頻率抑制功能，避免了ETC收費系統(tǒng)在車速過快時產(chǎn)生的多普勒頻移導致單獨的5.8G信號混頻輸出無法進行有效檢波的情況的出現(xiàn)，保證了信號傳輸?shù)馁|(zhì)量，降低了信號傳輸過程中誤碼產(chǎn)生的概率，提高了ETC收費系統(tǒng)測量收費的準確性和穩(wěn)定性。


本實用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下的實施例及其附圖進一步給出。
圖1是理想情況下，5.8G的調(diào)制信號再經(jīng)過5.8G信號的混頻后輸出的信號示意圖。
圖2是現(xiàn)有技術(shù)中在實際情況下由于多普勒頻移而產(chǎn)生的混頻輸出的信號失真的信號示意圖。
圖3是本實用新型具有多普勒頻率抑制功能的接收模塊的電路框圖。
圖4是本實用新型具有多普勒頻率抑制功能的接收模塊中絕對值檢波電路的線路圖。
圖5中的a、b、c、d、e分別是圖4絕對值檢波電路的線路圖中各階段信號輸出示意圖。
圖6中a、b分別是本實用新型具有多普勒頻率抑制功能的接收模塊的I、Q混頻器輸出的混頻后的信號示意圖。
圖7中a、b分別是本實用新型具有多普勒頻率抑制功能的接收模塊的I、Q絕對值檢波電路輸出的檢波后的信號示意圖。
圖8是本實用新型具有多普勒頻率抑制功能的接收模塊的加法處理電路輸出的信號示意圖。
具體實施方式
請參閱圖3。本實用新型具有多普勒頻率抑制功能的接收模塊，使用在ETC收費系統(tǒng)中，包括一I、Q混頻器1、兩信號調(diào)理電路2以及一加法處理電路3。兩信號調(diào)理電路的輸入端分別與I、Q混頻器的I、Q輸出端連接。所述的I、Q混頻器1主要由兩個相位相差90度的混頻器構(gòu)成。所述的各信號調(diào)理電路2主要由順序串聯(lián)的中頻預放大器單元21和一I、Q絕對值檢波電路22構(gòu)成；所述的I、Q混頻器提供兩路相位相差90度輸出信號，該兩路信號分別經(jīng)過中頻預放大器放大后，交由絕對值電路取絕對值，最后經(jīng)由加法處理電路輸出。本實用新型具有多普勒頻率抑制功能的接收模塊的I、Q混頻器單元由兩個相同的混頻器構(gòu)成，中頻預放大器單元由兩個相同的高速運放構(gòu)成，加法處理電路由一個單獨的高速運放構(gòu)成，因為都是成熟電路，所以不再贅述。
請參閱圖4。這是本實用新型具有多普勒頻率抑制功能的接收模塊中的各絕對值檢波電路22一種實施例的線路圖。其主要包括一調(diào)節(jié)零電平電路和一個運算放大器U1。調(diào)節(jié)零電平電路主要由電位器R4和R12構(gòu)成。
請參閱圖5。圖5中的a、b、c、d、e分別是圖4絕對值檢波電路的線路圖中各階段信號輸出示意圖。
當混頻信號(如圖5a所示)由電路的輸入端輸入后分為兩路，A路信號通過電阻R1送給運算放大器U1的U1B的6端；B路信號則先送往運算放大器U1的U1A的2端，通過二極管V1、V2檢波后，輸出的信號(如圖5b所示)經(jīng)由電阻R10送入運算放大器U1的U1B的6端。本實施例中取R1＝R2＝2R10。
送入運算放大器U1的U1B的6端的兩路信號經(jīng)過了由運算放大器U1的U1B構(gòu)成的反相加法電路，其中A路信號反相后如圖5d所示，B路信號反相放大2倍后如圖5c所示。兩路信號相加后，得到如圖5e所示的信號。
通過比較上面所示的圖5a和圖5e的信號可以發(fā)現(xiàn)，信號已經(jīng)進行了絕對值檢波處理。
請參閱圖6～7。本實用新型具有多普勒頻率抑制功能的接收模塊提供了一種途徑來解決多普勒頻移帶來的問題。在模塊中，將5.8G調(diào)制信號分成I、Q兩路分別進行混頻，混頻后的信號相位相差90度，信號輸出如圖6中a、b兩幅圖所示。其中a是I路混頻信號輸出示意圖，b是Q路混頻信號輸出示意圖。
兩路信號在分別經(jīng)由絕對值檢波電路后，信號輸出如圖7中a、b兩幅圖所示。其中a是I路混頻信號取絕對值后輸出示意圖，b是Q路混頻信號取絕對值后輸出示意圖。
絕對值檢波電路輸出的I、Q兩路信號再經(jīng)由加法處理電路，就可以得到如圖8所示的輸出信號，將它與初始的BPSK信號相比，信號沒有丟失，也沒有誤碼的產(chǎn)生。本實用新型只需在后續(xù)電路中將加法處理電路輸出的信號加以整形就可得到理想情況下5.8G混頻所得到的信號了。如此，本模塊實現(xiàn)了抑制多普勒頻率的功能，能夠解決車速過快時造成的多普勒頻移帶來的影響。
本實用新型具有多普勒頻率抑制功能的接收模塊用于ETC收費系統(tǒng)中，避免了ETC收費系統(tǒng)在收費過程中由于車速過快造成的多普勒頻移引起的信號的丟失，保證了ETC收費系統(tǒng)中接受信號的準確性，提高了收費系統(tǒng)收費的準確性和穩(wěn)定性。
權(quán)利要求1.具有多普勒頻率抑制功能的接收模塊，使用在電子不停車收費系統(tǒng)中，其特征在于包括一I、Q混頻器、兩信號調(diào)理電路以及一加法處理電路；所述的兩信號調(diào)理電路的輸入端分別與I、Q混頻器的I、Q輸出端連接；所述的兩信號調(diào)理電路的輸出端與加法處理電路加法驅(qū)動輸入端連接；所述的I、Q混頻器提供兩路相位相差90度輸出信號，該兩路信號分別經(jīng)過兩信號調(diào)理電路調(diào)整后，最后經(jīng)由加法處理電路輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有多普勒頻率抑制功能的接收模塊，其特征在于所述的I、Q混頻器主要由兩個相同的、但相位相差90度的混頻器構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有多普勒頻率抑制功能的接收模塊，其特征在于所述的各信號調(diào)理電路主要由順序串聯(lián)的中頻預放大器單元和一I、Q絕對值檢波電路構(gòu)成；所述的I、Q混頻器提供兩路相位相差90度輸出信號，該兩路信號分別經(jīng)過中頻預放大器放大后，交由絕對值電路取絕對值，最后經(jīng)由加法處理電路輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有多普勒頻率抑制功能的接收模塊，其特征在于所述的加法處理電路由一個單獨的高速運算放大器構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有多普勒頻率抑制功能的接收模塊，其特征在于所述的中頻預放大器單元由兩個相同的高速運算放大器構(gòu)成。
專利摘要具有多普勒頻率抑制功能的接收模塊，使用在電子不停車收費系統(tǒng)(ETC收費系統(tǒng))中，由I、Q混頻器、中頻預放大器、絕對值檢波電路、加法處理電路實現(xiàn)?；祛l器提供兩路輸出信號，兩路信號相位相差90度，兩路信號分別經(jīng)過中頻預放大器放大后，交由絕對值電路取絕對值，最后經(jīng)由加法處理電路輸出。由于其具有多普勒頻率抑制功能，避免了ETC收費系統(tǒng)在車速過快時產(chǎn)生的多普勒頻移導致單獨的5.8G信號混頻輸出無法進行有效檢波的情況的出現(xiàn)，保證了信號傳輸?shù)馁|(zhì)量，降低了信號傳輸過程中誤碼產(chǎn)生的概率，提高了ETC收費系統(tǒng)測量收費的準確性和穩(wěn)定性。
文檔編號G07B15/06GK2831266SQ20052004542
公開日2006年10月25日 申請日期2005年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月29日
發(fā)明者韓立群, 紀華 申請人:中國電子科技集團公司第五十研究所