祝箐培

摘要：中繼技術(shù)是在原端和目的端之間增加一個或者多個節(jié)點的方式，從而建立多跳網(wǎng)絡(luò)的方式，有效的處理無線傳輸環(huán)節(jié)中網(wǎng)絡(luò)信號差、衰落嚴重和覆蓋范圍小的情況。中繼技術(shù)與車載網(wǎng)絡(luò)結(jié)合使用，形成中繼傳輸車載無線通信網(wǎng)絡(luò)，從而實現(xiàn)車輛之間的信息交流。本文以設(shè)計中繼技術(shù)為核心，結(jié)合無線通信技術(shù)和傳感器技術(shù)的車載無線通信終端，從而可以輔助車輛駕駛，提升行車的安全性，促進智能交通的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：中繼技術(shù)；車載無線通信；智能交通

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）04-0017-02

隨著我國科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，交通業(yè)也實現(xiàn)了高速發(fā)展，汽車在人們的生活中發(fā)揮很大的作用。中國近年來成為汽車生產(chǎn)和銷售大國，家用車輛的增多導(dǎo)致交通擁擠狀況加劇，在一些擁擠的路面上很容易產(chǎn)生交通事故。人們的行車安全、交通管理和車輛間的信息交換等服務(wù)需要得到進一步完善，從而推動了車載無線交通網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。現(xiàn)在車載無線通信網(wǎng)絡(luò)還處于初步發(fā)展階段，我國研究人員已經(jīng)進行了大量的研究，完善通信平臺方面的設(shè)計。在進行車輛通信平臺設(shè)計的基礎(chǔ)上，可以降低能耗，實現(xiàn)了車輛與路邊設(shè)施的簡單通信，但是其成本非常高，不能實現(xiàn)大量推廣。結(jié)合車聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)，其車載無線通信技術(shù)實現(xiàn)了高度的可行性，但是成本太高，在使用GPS進行車載定位終端的設(shè)計，其只能實現(xiàn)單向通信，不能實現(xiàn)車輛之間的信息交互。車輛網(wǎng)設(shè)計的核心理念在于提升車輛之間通信的效率，中繼技術(shù)車載無線通信的方式，可以切實提升車輛通信的效率，信息傳輸速度非常高，從而實現(xiàn)車輛間更好的交互。

1 中繼技術(shù)

中繼技術(shù)是在原端和目的端之間增加節(jié)點的方式，從而擴大網(wǎng)絡(luò)的范圍。中繼技術(shù)主要提升無線傳輸中網(wǎng)絡(luò)信號、提升信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性。在微波中繼通信系統(tǒng)中，實現(xiàn)了遠程通信的方式。中繼協(xié)同傳輸技術(shù)將無線信號和多天線陣列技術(shù)統(tǒng)一，節(jié)點之間的信號實現(xiàn)相互傳遞，形成虛擬的多天線的形式，提升信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

1.1 中繼模型

中繼協(xié)同信號模型實現(xiàn)了源節(jié)點、中繼節(jié)點和目的節(jié)點的模擬，從而建立一個完善的模型，將三個節(jié)點融入其中。源節(jié)點發(fā)送信號后，中繼節(jié)點和目的節(jié)點接受信號，這個階段稱為廣播階段。源節(jié)點和中繼節(jié)點發(fā)送信號后，只有目的節(jié)點接收信號，這個階段是中繼轉(zhuǎn)發(fā)階段。在這兩個環(huán)節(jié)中，所有的操作可以同時進行。

1.2 中繼轉(zhuǎn)發(fā)方式

在中繼信道系統(tǒng)中，節(jié)點分成源節(jié)點和中繼節(jié)點。結(jié)合對信號的處理方法的差異，主要分成解碼轉(zhuǎn)發(fā)和放大轉(zhuǎn)發(fā)兩種形式。

解碼轉(zhuǎn)發(fā)的方式是在信號被中繼節(jié)點發(fā)送后，由于信號的編碼方式不同，首先要進行解碼操作，然后再重新按照規(guī)定的方式編碼。解碼轉(zhuǎn)發(fā)實際上是對數(shù)字信號的處理。

放大轉(zhuǎn)發(fā)市在中繼節(jié)點發(fā)送信號后，先不對信號做任何處理，單單對信號放大，然后直接轉(zhuǎn)發(fā)到目的節(jié)點。這種處理方式是針對模擬信號處理。

中繼技術(shù)可以實現(xiàn)很廣的傳播范圍，而且傳播效率可以得到保障，在車載無線網(wǎng)絡(luò)中使用，實現(xiàn)動態(tài)化特征，使車載網(wǎng)絡(luò)的擴展性得到充分發(fā)揮。中繼技術(shù)在車載無線網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用，可以形成車載自適應(yīng)無線通信網(wǎng)絡(luò)的方式，提升車載通信的穩(wěn)定性。

1.3 多中繼多用戶多輸入輸出分布式協(xié)作傳輸

這類系統(tǒng)具有很強的復(fù)雜性特征，如果無線通信系統(tǒng)中包含很多中繼節(jié)點，那么就要對中繼協(xié)作傳輸策略進行合理安排，從而提升無線通信系統(tǒng)的傳輸效率。在設(shè)計環(huán)節(jié)中，應(yīng)該結(jié)合無線通信系統(tǒng)的預(yù)編碼，結(jié)合中繼節(jié)點問題，實現(xiàn)中繼節(jié)點之間的信息交互。在解決中繼多用戶系統(tǒng)加權(quán)速率問題中，應(yīng)該認真分析速率和均方差之間的關(guān)系，從而提升加權(quán)速率。

2 車載終端設(shè)計方案

2.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計

車載通信終端主要由主控制器、傳感器、GPS、顯示模塊等構(gòu)成。

車載無線通信終端先借助傳感器將車輛運行的信息和車輛自身的狀況信息收集，然后借助總線傳輸，直到信息被傳輸?shù)娇刂破髂K中?？刂破髂K及時處理收集到的信息，并且對信息進行分類，借助無線模塊和周圍車輛建立互動聯(lián)系，通過廣播的方式將信息傳輸?shù)街車能囕v中。車輛會直接獲取周圍車輛的運行信息，然后對是信息進行分析后做綜合處理。

車輛的信息會被自組織網(wǎng)絡(luò)獲取，提升車輛的組網(wǎng)效率，車輛可以收到實時的數(shù)據(jù)，主控制器的功能非常完善，可以處理不同的信息。在選擇了半導(dǎo)體后，采用12位轉(zhuǎn)換速率，對信息進行分析并且加密處理，在控制器的作用下，形成高質(zhì)量的數(shù)字音頻信號，從而更好的滿足車載終端的設(shè)計。

2.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計

車載終端操作系統(tǒng)主要是采用一種實時操作系統(tǒng)，通過優(yōu)先級搶占式的操作方式，實現(xiàn)了高度的實時性，并且數(shù)據(jù)具有高度的可移植性，適合在高速移動車輛通信中廣泛使用。車載終端協(xié)調(diào)通信系統(tǒng)在主控制器的運行下實現(xiàn)無線組網(wǎng)，完善車輛之間的通信。所以，在進行系統(tǒng)軟件設(shè)計中，應(yīng)該完善各個環(huán)節(jié)的設(shè)計。要先設(shè)計一個初始化模塊，然后加載操作系統(tǒng)，對車輛組網(wǎng)接收信息和傳感器模塊采集信息進行分析，實現(xiàn)信息的融合，然后進行語音播報，最后將信息通過廣播的形式傳遞給車輛。

在車輛啟動后，其各個模塊實現(xiàn)初始化，在系統(tǒng)激活后，要重新檢驗組網(wǎng)的信息。如果組網(wǎng)信息正常，那么要將周圍車輛的自組織網(wǎng)絡(luò)接入，及時接收網(wǎng)絡(luò)信息。如果沒有組網(wǎng)信息，那么要開啟傳感器模塊，及時的收集組網(wǎng)信息。主控制器對信息融合處理環(huán)節(jié)中，要將信息劃分成不同級別，如果信息緊急，如出現(xiàn)交通事故，應(yīng)該立刻采用廣播播報。如果信息不緊急，僅僅是對車外的環(huán)境進行播報，可以通過顯示屏的方式。在消息轉(zhuǎn)發(fā)后，其在車輛自組網(wǎng)內(nèi)迅速傳播。

3 終端應(yīng)用場景

車載無線通信網(wǎng)絡(luò)借助車載終端上無線模塊形成自組織網(wǎng)絡(luò)，其具有電子識別的效果，組網(wǎng)過程靈活多變，提升了通信的穩(wěn)定性和靈活性。每輛車的移動終端在行駛的環(huán)節(jié)中，都會對路況信息進行分析，然后自動的發(fā)出組網(wǎng)請求，從而與周圍的車輛及時建立聯(lián)系。車輛的移動終端還是與中繼節(jié)點聯(lián)系，從而實現(xiàn)信息的廣泛傳播。在形成了車載通信局域網(wǎng)后，隨著車輛數(shù)目的提升，數(shù)據(jù)也會增多。當(dāng)車輛接收到周圍車輛的信息后，就會按照車輛信息分級，針對路況為車輛重新規(guī)劃路線，方便了車輛的同性，有效的防止道路的擁擠，緩解了城市交通壓力。

4 結(jié)語

車載無線通信網(wǎng)絡(luò)是一類重要的智能交通技術(shù)，結(jié)合通信技術(shù)和控制技術(shù)，通過計算機實現(xiàn)車載無線通信。在中繼技術(shù)的使用中，降低交通事故的發(fā)生率，并且緩解城市交通壓力。

參考文獻

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