基于國(guó)標(biāo)ETC射頻收發(fā)器的應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　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(nèi)部的系統(tǒng)框圖，下面結(jié)合圖2對(duì)各功能模塊進(jìn)行簡(jiǎn)要的描述。

圖2： BK5822射頻收發(fā)器內(nèi)部的系統(tǒng)框圖
發(fā)射模塊（請(qǐng)做粗宋）：對(duì)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(hào)、發(fā)射正常burst信號(hào)、發(fā)射PN9連續(xù)信號(hào)、發(fā)射全“0”數(shù)據(jù)信號(hào)。發(fā)射正常Burst信號(hào)，用戶只需向發(fā)射的FIFO中直接寫入所需要發(fā)射的數(shù)據(jù)，BK5822檢測(cè)到FIFO中有數(shù)據(jù)后，打開發(fā)射相關(guān)電路，將數(shù)據(jù)調(diào)制到載波上，發(fā)送出去，數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié)束后，發(fā)射相關(guān)電路關(guān)閉，進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。其它三種工作模式用于測(cè)試模式，完成射頻性能的測(cè)試。發(fā)射的調(diào)制深度是可調(diào)的，由數(shù)據(jù)調(diào)制前的Ramp決定；發(fā)射功率也是可調(diào)控的，通過(guò)相應(yīng)寄存器的設(shè)置來(lái)實(shí)現(xiàn)，功率的調(diào)節(jié)范圍可達(dá)到22dB。

　　接收模塊（請(qǐng)做粗宋）：接收機(jī)采用低中頻結(jié)構(gòu)，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(dāng)使BK5822進(jìn)入接收狀態(tài)，并且BK5822接收到數(shù)據(jù)包結(jié)束標(biāo)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(jī)狀態(tài)，直到FIFO里面的數(shù)據(jù)被讀空，或者清除接收中斷后，接收才重新打開以等待接收數(shù)據(jù)。如果BK5822沒有接收到數(shù)據(jù)包結(jié)束標(biāo)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(jī)狀態(tài)，需要通過(guò)相應(yīng)寄存器設(shè)置強(qiáng)制關(guān)閉接收模塊。為了對(duì)BK5822接收的信號(hào)進(jìn)行更好的解調(diào)和解碼，BK5822內(nèi)部集成了一個(gè)AGC（自動(dòng)增益控制），實(shí)現(xiàn)接收鏈路增益的自動(dòng)調(diào)節(jié)。

　　喚醒模塊（請(qǐng)做粗宋）：對(duì)14KHz方波進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)到N個(gè)方波后，BK5822給出喚醒中斷信號(hào)。這里的N可由用戶設(shè)定，范圍是1~16。BK5822內(nèi)部集成了帶通的鑒頻器，實(shí)現(xiàn)10KHz~20KHz范圍內(nèi)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(tǒng)應(yīng)用分析

　　應(yīng)用BK5822設(shè)計(jì)ETC OBU，電路實(shí)現(xiàn)方面十分簡(jiǎn)單，圖3是應(yīng)用BK5822設(shè)計(jì)ETC OBU的系統(tǒng)框圖。從圖可看出，整個(gè)OBU系統(tǒng)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(yīng)用器件很少，一顆是32.768MHz的晶振，其它主要是匹配電路應(yīng)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(jié)構(gòu)，便于研發(fā)調(diào)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，通過(guò)一個(gè)PIN微波二極管來(lái)控制收發(fā)的切換。微波天線具有圓極化的特性，方向性較強(qiáng)，應(yīng)用普通PCB板材實(shí)現(xiàn)的PCB板上印制微波天線，大幅降低了成本。

圖3： 應(yīng)用BK5822實(shí)現(xiàn)的ETC OBU系統(tǒng)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(xiàn)整個(gè)OBU的功能。BK5822提供一個(gè)最高速率可達(dá)8MHz的SPI接口，它由四根信號(hào)線組成，分別為MOSI、MISO、CLK和CSN。通過(guò)SPI接口，用戶通過(guò)讀寫寄存器的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和控制。