ETC电子标签自校准方法(2)
2系统的工作流程[4]
电子标签功率校准系统的具体工作过程描述为:在安装时,将电子标签贴装在车辆的风挡玻璃上,将校准设备安装在车辆风挡玻璃外正对标签,并且与电子标签的距离可以由校准设备的定位装置保证。将当地的空气介电常数输入校准设备(信息录入模块),校准设备会根据经验公式计算出不含风挡玻璃衰减的值发送到电子标签的标准功率等级(也称作初始功率等级)。
结合图3所示的系统工作流程图,其电子标签功率校准系统的具体校准过程包括以下步骤:
(1)电子标签的反向接收链路接收校准设备发送的标准数据帧信号;该数据帧中包含校准设备发送给电子标签的功率校准信息,例如不含风挡玻璃衰减的标准功率等级信息。
(2)信号强度检测链路根据物理检测到的标准数据帧信号,测量出信号的实际功率等级信息。
(3)反向接收链路将解调出的不含风挡玻璃衰减的信号强度,即功率校准信息,发送给微处理单元。
(4)信号强度检测链路将含风挡玻璃衰减的信号强度,即检测出的实际功率等级信息,发送给微处理单元。
(5)微处理单元根据收到的标准功率等级信息和实际功率等级信息计算衰减量,并根据计算出的衰减量判断是否需要进行校准,如判断信号强度是否一致(衰减量小于预定的阈值则认为一致),如果需要进行校准,则分别计算前向发射链路需要补偿的功率等级,以及反向接收链路需要调整的灵敏度。微处理单元将标准功率等级与信号强度检测链路测量出的实际功率等级进行差操作,得到的差值就可以视为车辆风挡玻璃对工作信号的衰减量。
(6)微处理单元向前向发射链路和反向接收链路发送调整信号,前向发射链路和反向接收链路根据调整信号完成对前向功率和接收灵敏度的调整,即自适应校准。
(7)微处理单元通过前向发射链路向校准设备发送自适应调整完毕的数字信号。
(8)前向发射链路向校准设备发送自适应调整完毕射频信号。
(9)校准设备接收到自适应调整完毕射频信号后,继续向电子标签发送校准数据帧信号。
(10)同上述步骤(2)~(4)。
(11)微处理单元根据收到的标准功率等级信息和实际功率等级信息计算衰减量,并根据计算出的衰减量判断是否需要进行校准,如果两个信号强度一致(例如衰减量小于预定的阈值),则说明不需要校准,执行步骤(12)。
(12)微处理单元通过前向发射链路向校准设备发送校准结束数字信号。
(13)前向发射链路向校准设备发送校准结束射频信号。
校准设备收到该校准结束射频信号后,认为校准已经完成。至此,本次校准过程结束。
3系统的关键硬件链路设计
本系统有几处相对关键的链路,分别为功率电可调射频前向发射链路和接收灵敏度电可调反向接收链路,现在分别描述如下。
3.1功率电可调射频前向发射链路
功率电可调射频前向发射链路,该前向发射链路具备电可调整输出功率等级的功能。如图4所示,该链路包括调制器、功率放大器、电可调衰减器和发射天线等。调制信号和载波信号经过调制器的调制后到达功率放大器的输入级,功率放大器将信号放大,衰减器可以由调整信号进行控制以调节衰减的量值,信号经衰减器后由天线发射出去。
3.2接收灵敏度电可调反向接收链路
接收灵敏度电可调反向接收链路如图5所示,该链路具体包括接收天线、电可调衰减器、解调器、基带信号放大器、基带信号整形模块。其中,接收天线接收空间的调制信号,衰减器在调整信号的调解下可以控制衰减量的大小,接收到的信号经过解调器后解调出基带信号,基带信号经过基带放大器和整形模块后转换为数字信号,送给微处理器进行处理。
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