摘要:本篇介绍汽车目前常用的两种RF调制方式ASK和FSK的特点,重点比较了二者在使用性能、开发测试方式及设计方法等方面的差异。同时,分析归纳现有技术的优缺点和技术难点,给出其发展方向。
近年来,数字通信技术的飞速发展以及处理芯片性能的提高,极大扩展了数字处理系统的应用范围。目前,在汽车射频功能上,广泛采用两种射频载波方式:ASK和FSK,它们有各自的优缺点。根据国家《微功率(短距离)无线电设备的技术要求》规定,汽车能够使用的载波频率为314~316 MHz,430432 MHz, 433.00434.79 MHz,辐射强度最大为10 mw。欧洲74/61/EEC规定,汽车能够使用的载波的频率为433.92 MHz,辐射强度最大为25 mW。
1基本概念
1.1幅移键控ASK信号
幅移键控(Amplitude Shift Keying,简写为ASK)信号相当于模拟信号的调幅,只不过与载波相乘的是二进制码,载波在二进制基带信号1或0的控制下通或断,即用载波幅度的有或来代表信号的1或0,这样就可以得到ASK信号,这种二进制幅移键控方式称为通一断键控。2ASK通信系统结构框图见图1, 2ASK信号典型时域波形图见图2。
1.2频移键控FSK信号
频移键控(Frequency Shift Keying,简写为FSK),是利用载波的频率参量来携带数字信息的调制方式。常用的是二进制频率键控信号,即2FSK。2FSK信号典型时域波形图见图3, 2FSK通信系统结构图见图4。
1.3弗列斯公式
针对超高频(300~3000 MHz)通信,射程能力是首要关注。弗列斯公式是超高频的重要公式,描述了在自由空间的射频通信中各重要参数之间的关系。
式中:Pr------接收功率;Pt------发射功率;Gt------发射天线增益;Gr------接收天线增益;λ------射频波长;d------发射和接收器之间的距离;n------环境幂指数。
公式描述了接收信号的强度与以下几个信号的关系:①发射功率的强度;②发送和接收的天线增益;③载波信号的波长;④发送和接收距离。
2 ASK与FSK的性能比较
2.1 ASK与FSK实现方式
2.1.1 ASK和FSK发射典型电路
1)以射频芯片T5754为例,ASK发射典型电路见图5。