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一個高級射頻工程師思考智能汽車的3個角度


時間:2016-06-30 作者:五五
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在眾多的汽車電子設備中,車載收音機并非唯一的射頻接收設備,從射頻工程師的角度,完整的接收設備是由接收機與天線共同組成的接收系統(tǒng),射頻訊號的接收質量是由這一接收系統(tǒng)的兩個部分(即接收機與天線)所共同決定的,而天線的特性又直接影響著接收機,進而影響整個接收系統(tǒng)的特性。

另外,汽車天線的位置與結構亦決定其接收特性,長期以來,各式各樣的桿狀抑或鞭狀天線一直是汽車天線的主要結構,其中的原因是這種天線的結構及其安裝相對簡單,而且,其接收特性亦較佳;現(xiàn)代汽車的基本結構大都采用鋼材料,而利用金屬材料對電磁波的反射可以設計出尺寸減半而接收特性幾無改變的桿狀天線;不過,這類天線通常都以直立或傾斜式位于汽車頂部、前部或后部,所以,對于汽車的空氣動力學性能以及美觀會有影響;僅管汽車的尺寸遠大于手機等行動性電子產品,然而,考慮到汽車的高速運動性與美感,其實并沒有太多位置供設計天線使用,這的確是對射頻工程師的一大挑戰(zhàn)。

20世紀中期開始,半導體技術迅速發(fā)展,射頻工程師將晶體管放大器與微型計算機引入汽車天線的系統(tǒng)設計中,這一劃時代的突破使得汽車天線小型化與隱形化成為可能,從此,汽車天線逐步融入汽車外型結構的整體設計過程中。

由于汽車的運動性,其對外的無線系統(tǒng)所接收到的訊號具有衰落特性,即訊號的強度是無規(guī)則隨機變化的,因此,很難設計單一天線以符合各種不同的接收環(huán)境與條件的苛刻要求,訊號的衰落特性是不可避免的;于是,射頻工程師從系統(tǒng)角度利用分集技術設計多天線的接收系統(tǒng),即各個天線相對獨立地接收衰落訊號,中心處理器對這些訊號進行特定的處理,從而減小衰落對整個接收系統(tǒng)的影響,保證整體系統(tǒng)接收質量在衰落環(huán)境中的一致性。

隨著車載信息娛樂功能的增加,接收系統(tǒng)亦趨于更復雜,這意味著系統(tǒng)的研發(fā)將需要更全面周密的分析與協(xié)調。

智能汽車長期征程:自動駕駛模式

行車安全性一直都是汽車制造商首要關注的問題,與交通相關的各國政府部門更是制訂了一系列的法規(guī)用以協(xié)調處理日常所發(fā)生的交通事故以及任何已注冊車輛內部的技術隱患。

大量統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,多數(shù)交通事故和傷亡都是由人為錯誤而引起的,因此,為了有效降低事故發(fā)生率,汽車制造商研制出各種輔助駕駛裝置,例如車載導航、自適應巡航控制、行人防撞保護警示、車載通訊……

從另外的角度來分析,多數(shù)交通事故都是由于至少兩輛車的相互碰撞所造成的。試想造成事故的兩輛車上都裝有使用某種技術的裝置,藉由這種技術使得這兩輛車得以相互聯(lián)系,在可能出現(xiàn)碰撞之前及時做出相互避讓抑或煞車的動作,這兩輛車便不再會碰到一起。

上述這種技術是車載通訊的一種,即車輛間通訊(V2V,C2C),它基于IEEE 802.11p技術,與日常應用的WiFi技術非常相似;可以想象,一旦所有車輛都使用這種技術,便可實現(xiàn)車與車之間的互聯(lián)互通,使車輛之間的碰撞機率得以大幅降低,從而真正達到安全行車并且行車安全。

關鍵詞:儀器儀表 測試測量 射頻技術    瀏覽量:668

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