主控制模塊沒有具體的負載控制要求。根據功能的不同，它可以分為內部系統(tǒng)及外部系統(tǒng)兩部分。外部系統(tǒng)方面，主要起與系統(tǒng)外部進行信息交流的作用，包括人機接口及CAN總線模塊。通過該部分，系統(tǒng)可以接收由外部發(fā)送過來的命令，同時也能夠將本系統(tǒng)的各個單元模塊狀態(tài)信息發(fā)送給外部系統(tǒng)。內部系統(tǒng)方面，主控制單元的任務是將外部來的命令轉化為具體的控制內容，發(fā)送給系統(tǒng)內的各個從控制單元，以及接收各個從控制單元發(fā)送上來的狀態(tài)信息，并對整個系統(tǒng)的運行起管理控制作用。

圖8 FSK信號調制電路

　　FSK信號的解調是通過一個鎖相環(huán)集成芯片來實現的。該鎖相環(huán)使得輸入信號波形保持頻率鎖定。當輸入信號波形的頻率改變時，鎖相環(huán)將產生一個錯誤標志信號，促使鎖相環(huán)改變鎖定頻率，以重新匹配輸入信號的頻率。通過仔細地調節(jié)芯片電路，使得鎖定頻率與邏輯“1”及邏輯“0”兩個頻率的中間頻率相一致。具體的解調電路如圖9所示。由圖可見，系統(tǒng)是通過芯片RC2211N來進行FSK解調操作的。根據上面的分析，該芯片是基于一個鎖相環(huán)拓撲原理工作的。電路中重要的外部元件包括引腳8及引腳13的外接元件。這些元件的參數設置了鎖相環(huán)的中間頻率、衰減系數及增益。根據系統(tǒng)的設計，信號經過FSK調制后，將被發(fā)送到跳頻擴頻調制模塊以對信號進行跳頻擴頻調制。

圖9 信號FSK解調電路

　　3.3 跳頻擴頻信號調制、解調的實現

　　結合汽車內的電磁環(huán)境及汽車電力線束載波信道特性，系統(tǒng)采用了跳頻擴頻調制方式。跳頻擴頻系統(tǒng)不論慢跳還是快跳，一般輸入調制信號是已調制數字信號s(t)，其載波一般采用中頻波段，然后進入跳頻系統(tǒng)的“變頻器”(乘法器)，與受控于PN碼的“頻率合成器”所提供的隨機改變其頻率值的另一射頻，作為載波與之相“混頻”后，由帶通濾波器輸出發(fā)送信號，構成擴頻調制系統(tǒng)發(fā)送模塊。而在接收端，進行與此相反的一個過程。信號調制是用來提高在 強干擾條件下基本通信系統(tǒng)的性能的，使得系統(tǒng)能夠識別并且避免有強干擾存在的頻段。

圖10 跳頻擴頻信號調制電路

　　跳頻擴頻信號調制是使用集成芯片來實現的，如圖10所示。具體的流程：壓控芯片MAX8038提供的高頻擴頻載波信號被發(fā)送到集成芯片 MC1496，由該芯片完成載波信號與FSK調制信號的幅度調制操作。芯片MC1496是一種乘法器，它工作在抑制載波幅值調制模式。在抑制載波幅度調制模式下，載波頻率沒有被傳輸，這樣就能夠得到更大的傳輸效率。高頻載波信號產生芯片 MAX8038是一種壓控信號發(fā)生器，信號的頻率為10 kHz～ 20 MHz。跳頻擴頻信號的解調原理與調制過程是相似的，調制后的高頻擴頻信號被發(fā)送到MC 14%乘法器芯片，與前面過程同頻的載波信號相乘進行幅度解調操作，就可以得到跳頻擴頻信號的解調信號。

　　4 總線系統(tǒng)通信性能測試

　　為了對系統(tǒng)的性能進行評估，實驗測試了系統(tǒng)在不同的數據傳輸速率下的各個控制端口接收、發(fā)送的數據傳輸誤碼率情況。

　　實驗測試是以在某個固定數據傳輸速率下，先測試主控制單元，后測試每個從控制單元的順序進行的。實驗可 以通過編程設置相應按鈕的功能來實現測試的要求，比如，如果需要測試主控制單元發(fā)送信號時，各從控制單元接收信號的誤碼率，可以直接按下事先設置好的按鈕，使系統(tǒng)中的主控制單元進行發(fā)送數據狀態(tài)，直到該控制按鈕被再次按下時為止。實驗發(fā)送的數據被設置為從00H到FFH的循環(huán)，這樣在接收端通過接收到的數據值與事先設置好的值比較，就可以知道數據發(fā)送的正確與否。如果接收到的數據與事先設置的數據不相等，則錯誤次數統(tǒng)計數將加1。在實驗中，設置每次發(fā)送的字節(jié)數為5 000次，這樣能夠較準確地評估系統(tǒng)的性能，排除一些偶然的因素。具體的實驗數據如表1所列。

表1 實驗數據

　　實驗表明，在汽車內利用汽車線束進行電力線束載波通信是可行的。該技術能夠在減少汽車內使用的線束的基礎上，提高汽車的智能化水平。電力線束載波技術在汽車內的數據傳輸方面有很大的應用前景。