具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本申请做进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

应用ETC的场站环境相对复杂，车载单元OBU数量较多，碰撞发生概率很高。当两个OBU回复的信号发生碰撞时，路侧单元RSU接收到的基带信号如图2所示。由于每个OBU的调制深度在一个固定的范围内，经过对数检波器后，不同OBU不同功率的射频信号经过对数检波器后，在基带信号上的峰峰值也是基本相同的。如图1所示，411是当前交易的OBU基带信号，412则是车场内干扰OBU的基带信号，由于干扰OBU远离天线的主瓣方向，其信号到达RSU的功率是低于交易OBU的。两信号叠加导致波形失真，给解码带来了很大问题，如图2所示。基于停车场交易的特征，交易OBU距离天线很近，RSU接收到的功率较大，而干扰OBU的信号功率较低。

本申请的一个实施例提供了一种信号调理电路，是一种可以应用于ETC系统的抗同信道干扰的路侧单元RSU的中频信号及基带信号的调理电路。

如图3所示，本实施例的信号调理电路包括依次连接的中频调理模块110、对数检波模块210和基带调理模块300。

中频调理模块110，用于对通过超外差(超声外差，supersonic heterodyne)变频得到的中频信号进行窄带滤波、放大以及再滤波，以调整中频信号的功率，滤除带外的干扰。

如图4所示，中频调理模块110包括依次连接的第一带通滤波器111、可变增益放大器112和第二带通滤波器113。

第一带通滤波器111用于对中频信号进行滤波，输出经过滤波后的中频信号；

可变增益放大器112用于对经过滤波后的中频信号进行可变增益放大，输出经过可变增益放大的中频信号；

第二带通滤波器113用于对经过可变增益放大的中频信号进行滤波，以滤除带外噪声，提升信噪比。

由超外差(超声外差，supersonic heterodyne)变频得到的中频信号首先进入第一带通滤波器111进行滤波；第一带通滤波器111一般采用带通表面声波滤波器，其Q值高，过渡带陡峭，能够很好地滤除带外干扰。中频信号经过第一带通滤波器111滤波完毕后得到的信号进入可变增益放大器112，根据输入功率的不同进行可变增益放大，提升可变增益的动态范围。可变增益放大器112输出的信号最后经过第二带通滤波器113，由第二带通滤波器113滤除可变增益放大器112所引入的带外噪声，从而提升信号的信噪比。

对数检波模块210用于对经过中频调理模块110处理后的中频信号进行检波解调得到基带信号，并将检波功率对数化，以使对数化得到的功率与输出电压成线性比例，从而便于下一步进行基带信号处理。

如图5所示，在某些实施方式中，对数检波模块210可以包括由互相连接的检波电路212和对数运算电路211所构成的结构。检波电路212用于对对来自中频调理模块110的中频信号进行检波解调得到基带信号；对数运算电路211用于将检波功率对数化，以使对数化得到的功率与输出电压成线性比例。

在某些实施方式中，对数检波模块210也可以采用独立的对数检波芯片。对数检波芯片对经过中频调理模块110预处理后得到的中频信号进行检波解调得到基带信号，并将检波功率对数化，以使对数化得到的功率与输出电压成线性比例，从而便于下一步进行基带信号处理。

基带调理模块300，用于对来自对数检波模块210的基带信号进行缓冲，再对经过缓冲的基带信号进行同信道干扰抑制处理，再对经过同信道干扰抑制处理的信号进行低通滤波，再对经过低通滤波的信号进行滞回比较，最后输出调理完成的基带信号。

如图6所示，基带调理模块300包括第一缓冲器310、第一复合检波管321、电阻322、电容323、运算减法器324、第二复合检波管326、第二缓冲器330、基带滤波器340和滞回比较器350。

第一复合检波管321有两路输出端，分别为第一路输出端和第二路输出端。第二复合检波管326有两路输入端，分别为第一路输入端和第二路输入端。第一复合检波管321的第一路输出端分别与电阻322和第二复合检波管326的第一路输入端相连接。第一复合检波管321的第二路输出端分别与电容323和运算减法器324相连接，运算减法器324与第二复合检波管326的第二路输入端相连接。运算减法器324上还连接有电压基准源325。

第一缓冲器310用于调整来自对数检波模块210的基带信号到适当幅度。

第一复合检波管321用于接收来自第一缓冲器310的信号，通过第一路输出端和第二路输出端分别输出第一路信号和第二路信号。

电容323用于配合对第一路信号进行检波得到直流信号。

运算减法器324用于对直流信号进行降压，输出降压后的信号。

第二复合检波管326用于将第二路信号和降压后的信号进行合路，输出合路后的信号。

第二缓冲器330用于调整合路后的信号的幅度。

基带滤波器340用于对来自第二缓冲器330的信号进行低通滤波。

滞回比较器350用于对来自基带滤波器340的信号进行滞回比较。

电阻322的一端与第二路信号的输出端相连接，电阻322的另一端接地；电阻322用于调整第二路信号的平均电流，使得第一复合检波管的两路输出有更好的温度互补特性。

对数检波模块210所输出的基带信号进入第一缓冲器310，第一缓冲器310的作用是调整信号到适当幅度，同时提升驱动能力。

321～326构成的同信道干扰抑制电路是实现同信道干扰抑制的核心电路，第一缓冲器310输出的信号进入第一复合检波管321，第一复合检波管321输出两路信号，其中一路配合电容323进行检波得到直流，另一路配合电阻322直接输出。其中配合电容323进行检波得到的直流经过运算减法器324进行降压(降压基准由电压基准源325提供)，两路信号进入第二复合检波管326，实现两路信号合路。此时低于合路中直流电压的信号将会被切除，如图7所示。合路后的信号进入第二缓冲器330，第二缓冲器330调整信号的幅度同时提升驱动能力。而后进入340基带滤波器340进行低通滤波，滤除谐波，改善因切除波形导致的失真。最终信号进入350滞回比较器350进行滞回比较，完成基带调理。

第一复合检波管321和第二复合检波管326均为由封装在一起的两个二极管构成的结构。它们不仅各项参数一致性高，还温度互补，能够抵抗温度漂移带来的压降变化，从而能在超过100℃的温度变化下保持较高的稳定性，322电阻322能够微调第一复合检波管321的电流，从而达到更好的温度稳定性。

同信道干扰抑制功能主要通过基带调理模块300实现。321-326所构成的同信道干扰抑制电路能够显著提升同信道干扰抑制能力，配合声表面滤波器滤除带外干扰，提升OBU回复的信号在空口碰撞时RSU的解码能力，提升在同频Wi-Fi干扰下的解码能力，提高场站型RSU在密集场所的交易成功率。同时，同信道干扰抑制电路还具备温度稳定性，保证在外场宽温条件下的一致性。

当干扰OBU的功率低于交易OBU功率到某一预设程度时，基带调理模块300中的321-326电路部分能够将干扰信号去除，得到如图7所示的便于解码的信号。

本申请实施例提供的信号调理装置，所调理后的信号抗同信道干扰能力强，能够在无线信号干扰多、同信道数据相互碰撞严重的情况下，实现较强的同信道抑制，提升交易成功率，且成本低，一致性好。

如图8所示，本申请的另一个实施例还提供了一种信号调理方法，通过上述任一实施方式的信号调理装置实现；该信号调理方法包括：

S10、中频调理模块110对中频信号进行窄带滤波、放大以及再滤波，以调整中频信号的功率、滤除带外的干扰。

在某些实施方式中，中频调理模块110包括依次连接的第一带通滤波器111、可变增益放大器112和第二带通滤波器113；如图9所示，步骤S10包括：

S101、第一带通滤波器111对中频信号进行滤波，输出经过滤波后的中频信号。

S102、可变增益放大器112对经过滤波后的中频信号进行可变增益放大，输出经过可变增益放大的中频信号。

S103、第二带通滤波器113对经过可变增益放大的中频信号进行滤波，以滤除带外噪声、提升信噪比。

S20、对数检波模块210对来自中频调理模块110的中频信号进行检波解调得到基带信号，并将检波功率对数化，以使对数化得到的功率与输出电压成线性比例。

在某些实施方式中，对数检波模块210包括互相连接的检波电路和对数运算电路；如图10所示，步骤S20，包括：

S201、检波电路对来自中频调理模块110的中频信号进行检波解调得到基带信号；

S202、对数运算电路将检波功率对数化，以使对数化得到的功率与输出电压成线性比例。

S30、基带调理模块300对来自对数检波模块210的基带信号依次进行缓冲、同信道干扰抑制处理、低通滤波以及滞回比较的处理，得到调理后的信号。

在某些实施方式中，基带调理模块300包括第一缓冲器310、第一复合检波管321、电容323、运算减法器324、第二复合检波管326、第二缓冲器330、基带滤波器340和滞回比较器350。如图11所示，步骤S30包括：

S301、第一缓冲器310调整来自对数检波模块210的基带信号到适当幅度；

S302、第一复合检波管321接收来自第一缓冲器310的信号，输出第一路信号和第二路信号；

S303、电容323配合对第一路信号进行检波得到直流信号；

S304、运算减法器324对直流信号进行降压，输出降压后的信号；

S305、第二复合检波管326将第二路信号和降压后的信号进行合路，输出合路后的信号；

S306、第二缓冲器330调整合路后的信号的幅度；

S307、基带滤波器340对来自第二缓冲器330的信号进行低通滤波；

S308、滞回比较器350对来自基带滤波器340的信号进行滞回比较。

在某些实施方式中，基带调理模块300还包括电阻322，电阻322的一端与第一路信号的输出端相连接，电阻322的另一端接地；步骤S30还包括：S304’、电阻322调整第一路信号的电流大小，使第一路信号的电流与降压后的信号的电流相等。步骤S305替换为S305’：第二复合检波管326将经过电阻322调整后的第二路信号和降压后的信号进行合路。

通过本实施例的信号调理方法，能够滤除干扰信号，放大可变增益，提升信号信噪比，调整信号到合适幅度，提升信号驱动能力，改善失真，得到便于解码的基带信号。

需要说明的是：

本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本公开中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。

应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本申请的示例性实施例的描述中，本申请的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本申请要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本申请的单独实施例。

应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

以上所述实施例仅表达了本申请的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。