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天線分集技術(shù)改善自遮罩效應(yīng)分析

2017-11-18 | rar | 0.4 MB | 次下載 | 1積分

資料介紹

?? 車對車(Car-to-Car)通訊效能可望大幅精進(jìn)。由于汽車無線電效能極易受到周遭環(huán)境影響,因此車廠在導(dǎo)入IEEE 802.11p車對車通訊功能時(shí),多會(huì)借力天線分集設(shè)計(jì)與高階數(shù)位訊號(hào)處理器,以降低天線自遮罩效應(yīng),改善收發(fā)器訊號(hào)品質(zhì)。
  在推出IEEE 802.11p Car2X應(yīng)用時(shí),原始設(shè)備制造商(OEM)希望獲得更多擴(kuò)展性(Scalability),以便為低階到高階市場提供服務(wù);而天線的數(shù)目,以及天線拓?fù)渑c相應(yīng)的基頻處理是實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展性的關(guān)鍵考量。
  智慧運(yùn)輸系統(tǒng)(ITS)的應(yīng)用場合要求接收端具備不同的可靠性,同樣影響天線拓?fù)涞倪x擇。雙IEEE 802.11p天線可促成分集接收與發(fā)射方案的改善,進(jìn)而提升服務(wù)品質(zhì)(QoS)。
  由于OEM和一級(jí)汽車電子供應(yīng)商皆希望打造一個(gè)能涵蓋所有參數(shù),且系統(tǒng)成本最低的設(shè)計(jì),因此具備可擴(kuò)展性、可實(shí)現(xiàn)更短RF電纜,且同時(shí)支援單通道和雙通道分集的IEEE 802.11p解決方案,已日益受到市場矚目。
  ITS為汽車產(chǎn)業(yè)帶來新契機(jī)
  ITS是新興的應(yīng)用領(lǐng)域,為一系列工具開啟了新市場,提供更安全、更環(huán)保的駕駛體驗(yàn)。推動(dòng)該領(lǐng)域發(fā)展的因素之一是車對車(C2C)和車對基礎(chǔ)設(shè)施(C2I)的無線通訊。廣播與接收汽車位置和速度資訊能讓汽車建立周圍環(huán)境的動(dòng)態(tài)模型。
  車 對車通訊聯(lián)盟和防撞系統(tǒng)合作團(tuán)隊(duì)(CAMP)等產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的行動(dòng),反映目前全球正致力朝向ITS發(fā)展,如展開各種專案計(jì)劃以及制定各種標(biāo)準(zhǔn)(IEEE 1609和ETSI TC-ITS)。另外,荷蘭的SPITS荷蘭、德國的simTD、法國的Score@F與美國的Safety Pilot等ITS相關(guān)實(shí)地測試計(jì)劃,亦如火如荼進(jìn)行中。
  但一個(gè)待解決的重要問題是:如何將ITS導(dǎo)入汽車中?要獲得一個(gè)有效的互聯(lián)汽車網(wǎng)路,至少有10%的汽車需要配備ITS模組。為在最短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到此目標(biāo)數(shù)字,低階、主流和高階汽車都須具備車對車通訊的連結(jié)能力,因此解決方案須要具備擴(kuò)展性,方能滿足不同的成本考量。
  系統(tǒng)擴(kuò)展性是由多方面所決定,天線位置和無線電前端模組位置(調(diào)諧和基頻處理)是關(guān)鍵成本因素?;⌒诬図敃?huì)在一特定方向上造成自遮罩,而天線分集可大幅減少 該效應(yīng)。同樣地,天線分集亦可改善在玻璃車頂、行李架和雪橇架上的性能。另一方面,在低階和主流汽車中,天線模組可能會(huì)安裝在單一位置上。無線電前端模組 含有IEEE 802.11p/1609.x收發(fā)器,在空間許可的情況下可靠近天線安裝并連接,也可集中放置在箱內(nèi),電纜的成本與性能將受到該選擇性影響。
  差異化的另一方面在于同時(shí)接收的通道數(shù),用戶可以使用雙通道接收器,以便保持同時(shí)接收控制通道和服務(wù)通道的訊號(hào);也可使用單通道接收器,并在兩個(gè)通道間進(jìn)行 切換。通道間切換使所需資源減半,同時(shí)降低物料成本。雖然強(qiáng)烈建議在安全應(yīng)用中采用雙通道接收器以獲得最佳的接收品質(zhì),但也可在單天線接收和雙天線(分 集)接收之間做出選擇。使用分集接收能夠良好地應(yīng)對車對車通訊中快速變化的多通道環(huán)境,使接收更穩(wěn)定。
  從ITS面市的第一天起,眾所 關(guān)注的焦點(diǎn)即是整合應(yīng)用實(shí)例,如車輛緊急狀況警告、防碰撞支援、緊急制動(dòng)燈、危險(xiǎn)位置警告等。正如部分產(chǎn)業(yè)論壇所得出的結(jié)論,單安全通道(CCH)接收應(yīng) 足夠應(yīng)付初階應(yīng)用系統(tǒng)。未來會(huì)提供服務(wù)通道(SCH),推出諸如交通資訊、網(wǎng)路可用性、收費(fèi)等各種應(yīng)用實(shí)例。
  天線/收發(fā)器位置決定通訊效能
  表 1分別顯示有/無天線分集情況下的接收/發(fā)送安全和服務(wù)通道。在無分集的情況下,藉由高階數(shù)位訊號(hào)處理應(yīng)對惡劣的車對車無線電環(huán)境,可以改善接收品質(zhì)。除 此之外,天線(或空間)分集是一種廣為人知的接收增強(qiáng)技術(shù),可減少訊號(hào)衰減和都普勒效應(yīng)(Doppler)。OEM必須指定汽車是否只能操作安全通道,或 者可同時(shí)操作安全通道和服務(wù)通道。另外,使用分集技術(shù)結(jié)合適當(dāng)?shù)幕l接收器高階數(shù)位訊號(hào)處理,可提升品質(zhì)。如果安裝了兩個(gè)天線,則可實(shí)現(xiàn)發(fā)送分集,并使其 他汽車內(nèi)的接收器更佳地?cái)X取或接收802.11p訊號(hào)。
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