[實用新型]車載無線傳輸系統、發射器和接收器

有效

• 申請號: 201220678798.1
• 申請日: 2012-12-10
• 公開（公告）號: CN202979012U
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 謝躍雷;歐陽繕;韓科委;丁勇;晉良念;陳紫強;劉慶華;肖海林;蔣俊正
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04L27/233;H04L27/20;H04L25/02;H04L27/12;H04L27/36
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 陳躍琳

技術領域

本實用新型涉及寬帶無線通信領域，尤其涉及車載移動環境下的一種寬帶無線傳輸技術即車載無線傳輸系統、發射器和接收器。

背景技術

高速列車、地鐵、長途客車等公共交通工具是人們出行的主要交通工具，然而行進中的列車卻依然是信息的孤島，每年有數十億旅客在列車上度過數百億小時與Internet隔離的時光。如今，越來越多的旅客隨身攜帶筆記本電腦、個人助理、智能手機等移動網絡設備，有在列車上隨時上網的強烈需求。另外，將在途車輛的牽引系統、制動系統、走行系統、輔助系統及車體狀態等安全狀態數據實時傳輸到地面控制中心，對車輛狀態實時監控，是實現車輛安全運行的重要保證。再次，將車廂內的視頻圖像及音頻信息傳輸到地面控制中心，及時發現和制止盜竊、搶劫等犯罪活動，可極大震懾犯罪分子，維護公共交通工具治安安全。從行進中的車輛將信息傳輸到地面，滿足以上三種傳輸需求(傳輸業務)，只能通過無線傳輸方式。交通工具的運行速度越來越快，高速公路上客車速度最高可達120km/h，地鐵運行速度一般達80km/h，高鐵列車速度可達250km/h以上，磁懸浮列車速度可達600km/h。在交通車輛高速運行中，如何為在途旅客提供更好更快的上網、收發郵件等服務，如何將車內信息及行車狀態實時傳輸到地面以保證行車安全，這都對寬帶無線傳輸技術提出了更高的要求。

三種傳輸業務對無線傳輸質量(QOS：Quality?of?Service)的要求是不同的，車輛運行狀態數據的傳輸要求高實時性及高傳輸質量，即低誤碼率，對帶寬的要求不高；音視頻監控信息的傳輸要求高實時性，高帶寬；而旅客的個人信息業務則要求高帶寬，對實時性及傳輸質量要求不高。目前國內外各公司應用于車地間寬帶無線通信系統的技術主要有：WiFi、WiMAX、LTE，其物理層均采用正交頻分復用(OFDM：Orthogonal?FrequencyDivision?Multiplexing)傳輸技術。交通車輛高速運行于復雜多變的地理環境中，無線通信電波傳播環境十分復雜，無線電波傳播為多種反射與直射的疊加結果，多徑效應明顯，車輛高速運動將會使接收信號產生嚴重的多譜勒頻移及擴展。WiFi、WiMAX、LTE采用的OFDM技術依靠循環前綴可以有效對抗多徑傳播引起的碼間干擾，但其子載波采用PSK調制或QAM調制方式，接收器必需采用相干檢測方式，即需要精確的信道信息，在車輛高速運動以及地理環境多變條件下，現有信道估計算法無法實現精確的信道估計，這使得現有的三種無線傳輸技術在高速運動場合性能急劇下降。另外，現有的技術并沒有考慮車載三種傳輸業務對QOS的不同要求，實現寬帶無線傳輸，同時滿足三種不同的傳輸業務是十分困難的。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能夠同時考慮三種傳輸業務對QOS的不同要求，以實現高速移動環境下寬帶無線傳輸的車載無線傳輸系統、發射器和接收器。

本實用新型的原理是：一種高速移動環境下車載寬帶無線通信系統OFDM混合調制技術，在發射器根據不同業務對QOS的要求不同，將OFDM子載波進行相應的分組，對于行車狀態業務數據采用頻移鍵控(FSK)調制方式以實現較好誤碼率性能，對于車廂監控信息數據采用差分相位調制(DPSK)調制方式，對于旅客上網業務數據采用差分幅度相位調制(DAPSK)調制方式，在接收器采用非相干檢測接收技術，因而無需進行信道估計，可在車輛高速移動中同時滿足三種傳輸業務的要求。

為解決上述問題，本實用新型是通過以下方案實現的：

一種車載無線傳輸系統，包括有發射器和接收器，其中：

所述發射器主要由發射串并轉換模塊、MFSK調制模塊、MDPSK調制模塊、MDAPSK調制模塊、子載波組合模塊、快速傅里葉逆變換模塊、循環前綴插入模塊、發射并串轉換模塊、發射射頻模塊和發射天線構成；

發射串并轉換模塊的3個輸出端分別連接MFSK調制模塊、MDPSK調制模塊和MDAPSK調制模塊的輸入端，MFSK調制模塊、MDPSK調制模塊和MDAPSK調制模塊的輸出端共同連接至子載波組合模塊的輸入端，子載波組合模塊的輸出端依次經由快速傅里葉逆變換模塊、循環前綴插入模塊、發射并串轉換模塊和發射射頻模塊與發射天線相連；

所述接收器主要由接收天線、接收射頻模塊、同步模塊、接收串并轉換模塊、去循環前綴模塊、快速傅里葉變換模塊、子載波分組模塊、MFSK解調模塊、MDPSK解調模塊、MDAPSK解調模塊及接收并串轉換模塊構成；