专利名称：无线自组网用车载终端的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种无线自组网用车载终端。
背景技术：
随着现代汽车工业的逐渐发展和人们生活水平的不断提高，汽车的使用已经越来越普及，为了方便保持驾车人员在无线自组网中的正常通讯，车载终端应运而生。然而，现有的无线自组网用车载终端结构复杂，成本高，使用不方便；只具备语音分析和录入的功能，无法与外网通讯、数据业务较为单一；而且麦克风和拨号键盘设计在终端机壳上，驾车时使用起来较为不便。除此之外，一方面，现有的车载终端都使用电池或可充电便携式电源为系统负载进行供电，我们知道，一次性电池一直都处于未被合理回收的状态，对环境的污染非常严重；充电电源虽然解决了一次性电池的污染问题，但是使用起来仍然较为麻烦，而且没有将机动车上的电能充分利用，造成能源浪费。另一方面，信号接收发送电路存在以下问题:信号接收电路普遍存在线性度低、动态范围不足，信号检测能力差，误码率高、信号失真情况严重，抗干扰能力较差，相位噪声高、杂散抑制效果差、通信效果差等问题；信号发送电路的发射传输距离较短，而且在信号无线发射时，杂散发射干扰与二次多次射频干扰现象较为严重，使得所发送出的信号效果差，也不能让发送电路长期工作在发送状态下。
实用新型内容本实用新型的目的在于解决现有技术的不足，提供一种用电成本低、使用方便，接收电路信号检测能力强、误码率低、信号失真少、抗干扰能力强、杂散抑制效果好、接收的信号质量好，发送电路发送距离远、滤波效果好、杂波干扰少、信噪比高的通信效果好的无线自组网用车载终端。本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的:无线自组网用车载终端，它包括微控制器、信号接收发 送电路、网卡芯片、手咪、触摸屏和供电模块，信号接收发送电路、网卡芯片、手咪和触摸屏分别与微控制器连接，供电模块的输入与点烟器连接，供电模块的输出与微控制器的电源端连接。进一步地，无线自组网用车站终端还包括USB接口，USB接口与微控制器连接。进一步地，无线自组网用车站终端还包括GPS定位单元，GPS定位单元与微控制器相连。进一步地，无线自组网用车站终端还包括路由单元，路由单元与微控制器连接。进一步地，手咪上设有拨号键盘和麦克风。本实用新型所述的信号接收发送电路由信号接收电路和信号发送电路组成。进一步地，信号接收电路包括信号处理单元和模数转换器，信号处理单元包括射频滤波器、低噪声放大器、本振信号产生器1、混频器1、中频滤波器和中频放大器，射频滤波器的输出端通过低噪声放大器与混频器的一个输入端连接，混频器的另一个输入端与本振信号产生器I的输出端相连，混频器I的输出端依次通过中频滤波器和中频放大器与模数转换器的模拟信号输入端相连，模数转换器的数字信号输出端与微控制器的信号采集端连接；所述的本振信号产生器I包括顺次连接的低通滤波器LPF1、鉴相器H)、低通滤波器LPF2、压控振荡器VCO、放大器LNA、低通滤波器LPF3和功分器及一个高通滤波器HPF，高通滤波器HPF的输入端与压控振荡器VCO连接，其输出端与鉴相器的本振信号输入端相连构成锁相环；信号发送电路包括数模转换器和信号发射单元，信号发射单元包括本振信号产生器I1、混频器I1、功率放大器和η型滤波器，数模转换器的数字信号输入端与微控制器的信号输出端连接，数模转换器及本振信号产生器II的输出端分别与混频器II的输入端连接，混频器II的输出端通过功率放大器与η型滤波器的输入端相连；所述的η型滤波器包括电容Cl、电容C2、电容C3、电感LI和电感L2，电容Cl与电感LI的一端连接，电感LI的另一端与电感L2的一端连接，电感LI的另一端还通过电容C2接地，电感L2的另一端与发送天线连接，电感L2的另一端还通过电容C3接地。信号接收发送电路接收信号时，信号天线与射频滤波器的输入端连接；发送信号时，所述的η型滤波器的输出端与信号天线连接。本实用新型的有益效果是:(I)使用手咪即可进行拨号以及对话，使用灵活、方便；(2)利用点烟器点火时产生的能量为系统负载供电，降低了终端供电成本；(3)在无线信号接收过程 中，射频信号依次经过射频滤波器的滤波、低噪声放大器的增益、混频器的中频混频、中频滤波器的再次滤波和中频放大器的再次增益后，大大削弱了相邻信道的信号干扰，有效避免了噪声，降低了信号误码率、减少了信号失真的情况，提高了信噪比，改善了信号接收的效果及质量；(4)在无线信号发送过程中，经过数模转换后的信号由功率放大器对其进行功率放大，增强了信号强度，从而延长了无线信号的发送距离；η型滤波器可有效地对信号进行滤波，抑制了二次、多次谐波的干扰，提高了发送出的无线信号的品质。
图1为本实用新型结构示意框图；图2为本实用新型信号接收电路结构示意框图；图3为本实用新型本振信号产生器I的电路原理图；图4为本实用新型信号发送电路结构示意框图。
具体实施方式
以下结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下实施例:如图1所示，无线自组网用车载终端，它包括微控制器、信号接收发送电路、网卡芯片、手咪、触摸屏和供电模块，手咪上设有拨号键盘和麦克风。信号接收发送电路、网卡芯片、手咪和触摸屏分别与微控制器连接，供电模块的输入与点烟器连接，供电模块的输出与微控制器的电源端连接。它还包括USB接口，USB接口与微控制器连接。它还包括GPS定位单元，GPS定位单元与微控制器连接。它还包括路由单元，路由单元与微控制器连接。[0024]当车辆点火启动时，终端自动开机；当车辆熄火时，终端的显示屏上提示“外部供电中断，目前处于内部电池供电状态，是否关机”，由操作人员选择是否关机，如一段时间无人操作，系统将自动关机。另外，根据目前机场站坪存在不同类型的摆渡车，车载终端配置有24V转5V和12V转5V两种类型的电源适配器。信号接收发送电路由信号接收电路和信号发送电路组成，信号接收发送电路接收信号时，信号天线与射频滤波器的输入端连接；发送信号时，所述的η型滤波器的输出端与信号天线连接。如图2所示，信号接收电路包括信号处理单元和模数转换器，信号处理单元包括射频滤波器、低噪声放大器、本振信号产生器1、混频器1、中频滤波器和中频放大器，射频滤波器的输出端通过低噪声放大器与混频器的一个输入端连接，混频器的另一个输入端与本振信号产生器I的输出端相连，混频器I的输出端依次通过中频滤波器和中频放大器与模数转换器的模拟信号输入端相连，模数转换器的数字信号输出端与微控制器的信号采集端连接。如图3所示，本振信号产生器I包括顺次连接的低通滤波器LPF1、鉴相器H)(采用HMC704芯片)、低通滤波器LPF2、压控振荡器VCO (采用V844ME02-LF芯片)、放大器LNA (采用ERA-5SM芯片)、低通滤波器LPF3 (采用LFCN-3400芯片)和功分器及一个高通滤波器HPF，高通滤波器HPF的输入端与压控振荡器VCO连接，其输出端与鉴相器的本振信号输入端相连构成锁相环。HMC704芯片采用整数模式，IOM鉴相时，底噪=-233+10Logfpd=-233+70=-163 dBc/Hz@10kHz，实际运用按恶化3dB算。若参考源相噪声比芯片好，则噪声上限由芯片决定，输出3550M时，倍频次数为355倍，所以输出3550时相位噪声=-160+201ogn=-160+201og355=-109 dBc/HzilOkHz,因采用 IOM 鉴相，PLL 的整数编带杂散点出现在离环路带宽很远的地方，所以可以滤的很干净，杂散可轻松做到< -75dBc。如图4所示，信号发送电路包括数模转换器和信号发射单元，信号发射单元包括本振信号产生器I1、混频器I1、功率放大器和H型滤波器，数模转换器的数字信号输入端与微控制器的信号输出端连接，数模转换器及本振信号产生器II的输出端分别与混频器II的输入端连接，混频器II的输 出端通过功率放大器与H型滤波器的输入端相连。其工作过程如下:微控制器将经过筛选的需要发送的数据信息发送至数模转换器中，由数模转换器将该待发送的数据信息转换为模拟射频信号，模拟射频信号依次经过混频器II混频(输入的射频信号与本振信号产生器II所产生的本振信号进行混频)、功率放大器增益放大及H型滤波器滤波后，将高质量的通信信号传输至信号天线进行发送。其中，数模转换器DAC是将二进制数字量形式的离散信号转换成以标准量为基准的模拟量的器件，D/A转换器基本上由四部分组成:权电阻网络、运算放大器、基准电源和模拟开关。数模转换器的数模转换原理如下:数字量是用代码按数位组合起来表示的，对于有权码，每位代码都有一定的位权。为了将数字量转换为模拟量，就必须将每I位的代码按其位权的大小转换成相应的模拟量，然后将这些模拟量相加，即可得到与数字量成正比的总模拟量，从而实现数模转换。D/A转换器由数码寄存器、模拟电子开关电路、解码网络、求和电路及基准电压组成，数字量以串行或并行方式输入、存储于数码寄存器中，数码寄存器输出的各位数码分别控制对应位的模拟电子开关，使数码为I的位在位权网络上产生与其权值成正比的电流值，再由求和电路将各种权值相加，最终得到数字量对应的模拟量。[0030]Ji型滤波器包括电容Cl、电容C2、电容C3、电感LI和电感L2，电容Cl与电感LI的一端连接，电感LI的另一端与电感L2的一端连接，电感LI的另一端还通过电容C2接地，电感L2的另一端与发送天线连接，电感L2的另一端还通过电容C3接地。型滤波器只让混频器中谐振器的谐振频率通过，抑制其二次及多次谐波，有效地解决了无线信号发送时杂散发射的干扰及二次、多次谐波射频干扰，提高了发送电路工作的稳定性，使得发送电路能够长时间处在工作状态，满足系统需求。而且对电路元器件的要求不高，相应地降低 了电路设计的成本。
权利要求1.无线自组网用车载终端，其特征在于:它包括微控制器、信号接收发送电路、网卡芯片、手咪、触摸屏和供电模块，信号接收发送电路、网卡芯片、手咪和触摸屏分别与微控制器连接，供电模块的输入与点烟器连接，供电模块的输出与微控制器的电源端连接。
2.根据权利要求1所述的无线自组网用车载终端，其特征在于:它还包括USB接口，USB接口与微控制器连接。
3.根据权利要求1所述的无线自组网用车载终端，其特征在于:它还包括GPS定位单元，GPS定位单元与微控制器相连。
4.根据权利要求1所述的无线自组网用车载终端，其特征在于:它还包括路由单元，路由单元与微控制器连接。
5.根据权利要求1所述的无线自组网用车载终端，其特征在于:所述的手咪上设有拨号键盘和麦克风。
6.根据权利要求1所述的无线自组网用车载终端，其特征在于:所述的信号接收发送电路由信号接收电路和信号发送电路组成。
7.根据权 利要求6所述的无线自组网用车载终端，其特征在于:所述的信号接收电路包括信号处理单元和模数转换器，信号处理单元包括射频滤波器、低噪声放大器、本振信号产生器1、混频器1、中频滤波器和中频放大器，射频滤波器的输出端通过低噪声放大器与混频器的一个输入端连接，混频器的另一个输入端与本振信号产生器I的输出端相连，混频器I的输出端依次通过中频滤波器和中频放大器与模数转换器的模拟信号输入端相连，模数转换器的数字信号输出端与微控制器的信号采集端连接；所述的本振信号产生器I包括顺次连接的低通滤波器LPF1、鉴相器H)、低通滤波器LPF2、压控振荡器VCO、放大器LNA、低通滤波器LPF3和功分器及一个高通滤波器HPF，高通滤波器HPF的输入端与压控振荡器VCO连接，其输出端与鉴相器的本振信号输入端相连构成锁相环。
8.根据权利要求6所述的无线自组网用车载终端，其特征在于:所述的信号发送电路包括数模转换器和信号发射单元，信号发射单元包括本振信号产生器I1、混频器I1、功率放大器和η型滤波器，数模转换器的数字信号输入端与微控制器的信号输出端连接，数模转换器及本振信号产生器II的输出端分别与混频器II的输入端连接，混频器II的输出端通过功率放大器与η型滤波器的输入端相连；所述的η型滤波器包括电容Cl、电容C2、电容C3、电感LI和电感L2，电容Cl与电感LI的一端连接，电感LI的另一端与电感L2的一端连接，电感LI的另一端还通过电容C2接地，电感L2的另一端与发送天线连接，电感L2的另一端还通过电容C3接地。
9.根据权利要求1所述的无线自组网用车载终端，其特征在于:所述的信号接收发送电路接收信号时，信号天线与射频滤波器的输入端连接。
10.根据权利要求1所述的无线自组网用车载终端，其特征在于:所述的信号接收发送电路发送信号时，所述的H型滤波器的输出端与信号天线连接。
专利摘要本实用新型公开了一种无线自组网用车载终端，它包括微控制器、信号接收发送电路、网卡芯片、手咪、触摸屏和供电模块，信号接收发送电路、网卡芯片、手咪和触摸屏分别与微控制器连接，供电模块的输入与点烟器连接，供电模块的输出与微控制器的电源端连接。本实用新型使用灵活、方便，终端供电成本低；信号接收过程中，射频信号依次经过滤波、增益、中频混频、再次滤波和再次增益，削弱了相邻信道的信号干扰，降低了信号噪声和误码率；信号发送过程中，功率放大增强了信号强度，延长了无线信号的发送距离；π型滤波器可有效地对信号进行滤波，抑制了二次、多次谐波的干扰，提高了发送出的无线信号品质。
文档编号H04W88/02GK203104428SQ201220738080
公开日2013年7月31日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者刘刚, 李美丽, 伍汉云 申请人:成都泰格微波技术股份有限公司