基于國標ETC射頻收發(fā)器的應用系統設計

　　主要功能模塊

　　BK5822全部集成了ETC OBU的各射頻功能模塊，圖2為BK5822射頻收發(fā)器內部的系統框圖，下面結合圖2對各功能模塊進(jìn)行簡(jiǎn)要的描述。

圖2： BK5822射頻收發(fā)器內部的系統框圖
發(fā)射模塊（請做粗宋）：對于發(fā)射有四種常用的工作模式，分別為發(fā)射單載波信號、發(fā)射正常burst信號、發(fā)射PN9連續信號、發(fā)射全“0”數據信號。發(fā)射正常Burst信號，用戶(hù)只需向發(fā)射的FIFO中直接寫(xiě)入所需要發(fā)射的數據，BK5822檢測到FIFO中有數據后，打開(kāi)發(fā)射相關(guān)電路，將數據調制到載波上，發(fā)送出去，數據發(fā)送結束后，發(fā)射相關(guān)電路關(guān)閉，進(jìn)入待機狀態(tài)。其它三種工作模式用于測試模式，完成射頻性能的測試。發(fā)射的調制深度是可調的，由數據調制前的Ramp決定；發(fā)射功率也是可調控的，通過(guò)相應寄存器的設置來(lái)實(shí)現，功率的調節范圍可達到22dB。

　　接收模塊（請做粗宋）：接收機采用低中頻結構，在下變頻后的Rx Filter是一個(gè)中間頻率在5MHz的帶通濾波器。當使BK5822進(jìn)入接收狀態(tài)，并且BK5822接收到數據包結束標志后，便自動(dòng)將Rx關(guān)閉，同時(shí)中斷引腳發(fā)出接收中斷，BK5822進(jìn)入待機狀態(tài)，直到FIFO里面的數據被讀空，或者清除接收中斷后，接收才重新打開(kāi)以等待接收數據。如果BK5822沒(méi)有接收到數據包結束標志，將一直處于接收狀態(tài)，此時(shí)如果要退出接收狀態(tài)進(jìn)入待機狀態(tài)，需要通過(guò)相應寄存器設置強制關(guān)閉接收模塊。為了對BK5822接收的信號進(jìn)行更好的解調和解碼，BK5822內部集成了一個(gè)AGC（自動(dòng)增益控制），實(shí)現接收鏈路增益的自動(dòng)調節。

　　喚醒模塊（請做粗宋）：對14KHz方波進(jìn)行檢測，檢測到N個(gè)方波后，BK5822給出喚醒中斷信號。這里的N可由用戶(hù)設定，范圍是1~16。BK5822內部集成了帶通的鑒頻器，實(shí)現10KHz~20KHz范圍內的方波能夠產(chǎn)生喚醒中斷，大大減小了誤喚醒的概率。

　　系統應用分析

　　應用BK5822設計ETC OBU，電路實(shí)現方面十分簡(jiǎn)單，圖3是應用BK5822設計ETC OBU的系統框圖。從圖可看出，整個(gè)OBU系統主要有兩顆芯片，一個(gè)是主控芯片MCU，另一個(gè)是射頻收發(fā)器BK5822。BK5822的外圍應用器件很少，一顆是32.768MHz的晶振，其它主要是匹配電路應用的無(wú)源器件。發(fā)射、接收和喚醒部分的匹配電路均采用單端輸出和輸入的結構，便于研發(fā)調試和外圍器件的成本控制。接收和發(fā)射共用一個(gè)微波天線(xiàn)，通過(guò)一個(gè)PIN微波二極管來(lái)控制收發(fā)的切換。微波天線(xiàn)具有圓極化的特性，方向性較強，應用普通PCB板材實(shí)現的PCB板上印制微波天線(xiàn)，大幅降低了成本。

圖3： 應用BK5822實(shí)現的ETC OBU系統框圖
主控MCU通過(guò)SPI來(lái)控制射頻收發(fā)器BK5822，從而實(shí)現整個(gè)OBU的功能。BK5822提供一個(gè)最高速率可達8MHz的SPI接口，它由四根信號線(xiàn)組成，分別為MOSI、MISO、CLK和CSN。通過(guò)SPI接口，用戶(hù)通過(guò)讀寫(xiě)寄存器的方式進(jìn)行數據傳輸和控制。