基于國標ETC射頻收發(fā)器的應用系統(tǒng)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(nèi)部的系統(tǒng)框圖，下面結合圖2對各功能模塊進行簡要的描述。

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(xù)信號、發(fā)射全“0”數(shù)據(jù)信號。發(fā)射正常Burst信號，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檢測到FIFO中有數(shù)據(jù)后，打開發(fā)射相關電路，將數(shù)據(jù)調(diào)制到載波上，發(fā)送出去，數(shù)據(jù)發(fā)送結束后，發(fā)射相關電路關閉，進入待機狀態(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(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，通過相應寄存器的設置來實現(xiàn)，功率的調(diào)節(jié)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是一個中間頻率在5MHz的帶通濾波器。當使BK5822進入接收狀態(tài)，并且BK5822接收到數(shù)據(jù)包結束標志后，便自動將Rx關閉，同時中斷引腳發(fā)出接收中斷，BK5822進入待機狀態(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)包結束標志，將一直處于接收狀態(tài)，此時如果要退出接收狀態(tài)進入待機狀態(tài)，需要通過相應寄存器設置強制關閉接收模塊。為了對BK5822接收的信號進行更好的解調(diào)和解碼，BK5822內(nèi)部集成了一個AGC（自動增益控制），實現(xiàn)接收鏈路增益的自動調(diào)節(jié)。

　　喚醒模塊（請做粗宋）：對14KHz方波進行檢測，檢測到N個方波后，BK5822給出喚醒中斷信號。這里的N可由用戶設定，范圍是1~16。BK5822內(nèi)部集成了帶通的鑒頻器，實現(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)應用分析

　　應用BK5822設計ETC OBU，電路實現(xiàn)方面十分簡單，圖3是應用BK5822設計ETC OBU的系統(tǒng)框圖。從圖可看出，整個OBU系統(tǒng)主要有兩顆芯片，一個是主控芯片MCU，另一個是射頻收發(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(diào)試和外圍器件的成本控制。接收和發(fā)射共用一個微波天線，通過一個PIN微波二極管來控制收發(fā)的切換。微波天線具有圓極化的特性，方向性較強，應用普通PCB板材實現(xiàn)的PCB板上印制微波天線，大幅降低了成本。

圖3： 應用BK5822實現(xiàn)的ETC OBU系統(tǒng)框圖
主控MCU通過SPI來控制射頻收發(fā)器BK5822，從而實現(xiàn)整個OBU的功能。BK5822提供一個最高速率可達8MHz的SPI接口，它由四根信號線組成，分別為MOSI、MISO、CLK和CSN。通過SPI接口，用戶通過讀寫寄存器的方式進行數(shù)據(jù)傳輸和控制。