[发明专利]用于在机动车用的电流接口中减少线性失真的方法和系统

说明书

本发明涉及一种用于减少在机动车中、优选在电流接口中传输二进制编码的信号时的信号失真的方法和系统，其特征在于，所述二进制编码的信号的边沿成形是在发射器中通过对谐波的频率特性和相位特性的适配这样实施，使得补偿在整个传输线路上要预料的信号失真。

技术领域

本发明涉及一种用于在机动车中、优选在电流接口中传输二进制编码的信号时减少信号失真的方法和系统。

背景技术

在通过电流接口传输二进制编码的信号时，导线特性、尤其是导线电感和传感器电容、但还有其他在总线系统中并联设置的、带有传感器的负载电容的传感器(发射器)对在接收器上到达的信号的失真有显著的影响。通过这样的失真，使在接收器侧上的评价变得困难或者可能甚至使得其不可能。

这样的线性失真尤其是通过传感器侧上的电容而造成。这些电容与导线电感一起形成振荡电路，该振荡电路可能产生要传输的二进制信号的强烈线性失真。

在电流接口的传感器侧上的电容具有抑制耦合的干扰电压的任务并且因此是不可缺少的。这意味着，在传输线路上发射信号的不同的频谱的分量在振幅和相位方面线性失真。这导致，例如发射的近似的矩形信号在接收器侧上或多或少强烈失真地到达。这使二进制的信号在接收器侧上的无错误的接收显著地变得困难。

为了避免这样的失真的导线特性，通常使传输导线在两个端部上以特性电阻“结束”，例如在双导线的每个端部上以120欧姆结束。

原理上这即使在所谓的电流接口时也是可能的。但因为用于为传感器供电的电流也必须流过信号导线，所以该数量级的终端电阻是不希望的。这些终端电阻导致提高的电压降和提高的损耗功率。因为在计算实例中在传感器的端子上的电源电压为5V，电阻为120欧姆并且电流为20mA，所以对于传感器电路仅还剩下5.0V-2.4V＝2.6V的电压。因此为了避免该电压降或使其保持得小，代替120欧姆仅可以接受少量欧姆的阻尼电阻。出于该原因，必须以未按标称校准的终端电阻工作。随着增加的导线长度和由此造成的增加的导线电感，在每个信号边沿上发生过冲或阻尼的振荡。

由DE 10 2004 030 728 A1已知一种用于在传输信号、尤其是脉冲宽度调制的信号时减少干扰的方法。在此为了改变边沿曲线，在要改变的边沿施加在装置的输入端上时，将在存储器中存储的数字化的边沿曲线从存储器中读出并且借助数模转换器转换成具有改变过的边沿曲线的模拟信号。

发明内容

因此本发明的任务是，提供一种用于在机动车用的电流接口中减少线性失真的方法和系统，在该方法中，自动地一起算出包含在信号中的谐波的绝对最小值。

为了解决该任务，本发明规定已知用于在机动车中传输二进制编码的信号时减少信号失真的方法，其中，在发射器中通过对谐波的频率特性和相位特性的匹配使所述二进制编码的信号的边沿这样成形，使得补偿在整个传输线路上要预料的信号失真。

本发明的特别的优点在于，不是以通常的方式使传输导线的振荡特性衰减，而是在发射器中信号产生时就已经补偿、但最迟在接收器中的阈值开关之前补偿传输导线的振荡特性。

基本上只有包含在发射信号中的频率可能失真。如果将发射信号的频谱减少到不可缺少的最小值，则也减少了整个任务的复杂性。

在原理上只使用第一谐波作为载波就已经足够。然而实际中这样的正弦信号的小的边沿陡度在接收器侧上将使二进制的信号形状的解码变得困难。然而恰好也鉴于不希望的干扰发射，应该为信号形成使用尽可能少的谐波。

按照本发明的一种进一步扩展方案，除了第一谐波之外，在振幅和相位方面相对于第一谐波调整在信号中使用的其他谐波，从而补偿传输线路的频率特性和相位特性。