[发明专利]基于虚拟仪器的802.11p发射机及发射方法

说明书

技术领域

本发明是基于虚拟仪器的802.11p发射机及发射方法，属于车载电子无线通信领域。

背景技术

近年来汽车网络越来越受到人们的关注，利用无线通信标准DSRC实现路边到汽车和汽车到汽车的公共安全和私人活动通信的短距离的通信服务。从技术上来看， 相对于一般的无线通信方式,802.11p针对汽车这样的特殊环境的进行了很多的改进改进，如：热点间切换更先进、更支持移动环境、增强了安全性、加强了身份认证等。

802.11p是一个由IEEE 802.11标准扩充的通信协议，主要用于车载电子无线通信。它符合智能交通系统（ITS，Intelligent Transportation Systems）的相关应用。

802.11p本质上是802.11a的扩充延伸，它们的相同之处在于它们的物理层都是采用OFDM进行调制，且都是采用 64个子载波，其中4个副载波充当导频,用以监控频率偏置和相位偏置，其余48个副载波则是用来传递数据，剩余的载波补0以便可以采用64点FFT。在每个物理层数据包的头文件中都有短序列符和长序列符，用来做信号侦查、频率偏置估计、时间同步和信道判断。为了应对衰落信道，在调整到载波之前对信息位采用隔行扫描编码。他们的不同处主要在于在车载环境下为了增加对信号多路径传播的承受能力。

 802.11p标准的物理层采用OFDM调制方式，可支持3，4.5，6，9，12，18，24，27Mb/s的数据传输速率，支持BPSK，QPSK，16QAM，64QAM的调制方式，同时还采用了卷积编码的前向纠错技术，卷积编码的速率为1/2，2/3或3/4，使用的频段为5.9 GHz( 5. 85-5. 925 GHz)，在这75M的带宽中共有7个10M带宽信道和一个5 MHz的保护信道，信号标号为172、174、176、178、180、182、184，其中Ch178为控制信道，主要用于与交通安全相关的通信、系统控制和高优先级管理，Ch172用于交通事故的避免和挽救生命，Ch184信道用来实现公共安全，信号的功率要求大、传播范围广，其余信道是业务信道，主要用与非安全性的消息的传播，即为传统的网络应用，对于10M带宽信道的中心频段也可用如下公式来计算：

                       

其中为信道的中心频率，为信道的信道编号。

 发明内容

本发明提出了一种基于虚拟仪器的802.11p发射机及发射方法，用户能够自己选择要发送数据的速率，发射功率，发射频率，发送相应的802.11p射频信号。

本发明为解决其技术问题采用如下技术方案：

一种基于虚拟仪器的802.11p发射机，包括机箱、控制器、射频硬件和天线，控制器和射频硬件都插入机箱的插槽内，其中射频硬件包括本振源、矢量信号发射器和上变频器，矢量信号发射器和上变频器连接，本振源与上变频器连接，本振源和矢量信号发生器连接，上变频器与天线连接，所述的控制器中有802.11p符号形成模块和仪器交互模块，分别用来生产802.11p符号和控制射频硬件。

所述的802.11p符号形成模块包括短前导码形成子模块、长前导码形成子模块、信号域符号形成子模块和数据域符号形成子模块，分别形成短前导码、长前导码、信号域符号和数据域符号，拼接形成802.11p符号。

基于虚拟仪器的802.11p发射机的发射方法，

（1）控制器中的802.11p符号形成模块，将数字信号通过机箱内仪器总线传递给矢量信号发生器，矢量信号发生器把数字信号进行数模转换成为中频模拟信号，然后将此中频信号以IQ信号的形式传输至上变频器；

（2） 本振源和矢量信号发生器使用同一个时钟源，本振源产生载频信号通过本振端口传输至上变频器； 

（3） 上变频器将矢量信号发生器传来的中频信号利用载频信号上变频为射频信号，通过天线将此射频信号发送至无线信道中。

本发明的有益效果如下：