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汽车网络中的串扰
汽车网络中的串扰
关键要点
一些汽车网络协议是本地互连网络 (LIN)、控制器局域网 (CAN)、面向媒体的系统传输 (MOST) 和 FlexRay。
汽车以太网使用单根非屏蔽双绞线 (UTP) 电缆在汽车中提供经济高效、轻量级的通信解决方案。
汽车通信网络中的电缆捆绑会引发串扰干扰。
汽车行业的未来在于自动驾驶汽车。对于网络安全连接，汽车行业使用以太网。汽车以太网是车载信息娱乐、诊断和远程传感器连接的必要组成部分。与控制器区域网络 (CAN) 或 FlexRay 等常用网络协议相比，汽车以太网网络具有更多优势。对于汽车以太网，网络中的串扰也相对较少。在本文中，我们将讨论汽车网络协议和影响汽车网络的串扰。
汽车网络将变得越来越重要
传统的内燃机汽车正在被自动驾驶汽车取代。事实上，对自动驾驶汽车不断增长的需求如此之高，以至于大多数领先的汽车制造商都进入了自动驾驶汽车生产领域。自动驾驶汽车依靠电子系统而不是机械或液压系统。自动驾驶汽车中使用的电子控制单元的尺寸、重量和可靠性优于传统同类产品。
自动驾驶汽车中的电子控制单元是模块化的独立单元，可相互通信并与中央系统通信。与现有的驾驶员安全解决方案相比，车载网络需要能够以更快的速率和更低的延迟传输数据。汽车网络应该能够以更大的带宽处理大量数据流量。已经专门为汽车网络开发了不同的协议。我们将在接下来的部分讨论其中的一些。
汽车网络协议
一些汽车网络协议是本地互连网络 (LIN)、控制器局域网 (CAN)、面向媒体的系统传输 (MOST) 和 FlexRay。
本地互连网络 (LIN) - LIN 是一种串行网络协议，用于汽车中，用于在车辆中的各种组件之间进行通信。它是一种低成本的网络标准，用于提供低端多路复用通信的汽车。LIN 总线使用命令器/响应器方法进行通信，并通过单线实现。
控制器局域网 (CAN) - CAN 是一种平衡差分两线串行通信协议，可满足汽车网络对高带宽的需求。它允许自动驾驶汽车中的电子控制单元无缝共享控制数据。CAN 是一种优先级驱动的通信协议。
面向媒体的系统传输 (MOST) - 这是一种高速多媒体网络，用于汽车中，用于在车辆部件内分发信息。MOST 总线使用光纤链路作为主要通信介质。
FlexRay - FlexRay 是一种串行通信协议，可在安全关键系统和汽车的自适应巡航控制中提供可靠的通信。高数据速率、高数据传输能力和时间触发通信是 FlexRay 的一些优势。
汽车以太网——前面提到的汽车网络协议并不能提供车辆可能需要的一切。当今的车辆需要车联网 (V2X) 连接以及更大的带宽。汽车以太网协议满足汽车联网需求，被汽车行业广泛采用。汽车以太网是一种快速的四线标准通信协议，可为车载系统提供保护。汽车以太网使用单根非屏蔽双绞线 (UTP) 电缆在汽车中提供具有成本效益的轻量级通信解决方案。
汽车网络中的串扰
汽车高速通信总线设计用于在恶劣的电磁环境中运行。汽车网络的排放不应干扰车载或非车载设备。汽车网络也应该不受外部噪声的影响。如果汽车数据网络容易受到电磁问题的影响，则会影响车辆的安全性和可靠性。
考虑到所有这些方面，电磁兼容性是汽车网络设计的重中之重。电磁干扰约束被引入到汽车电气和电子架构的设计中，以实现电磁兼容。
汽车网络中的串扰是常见的故障模式之一。串扰是不可取的，因为它会影响车辆的安全性。串扰现象导致汽车中存在的通信总线中从一条线路到另一条线路的不必要的能量耦合，并降低汽车数据网络的信号完整性。
汽车通信网络中电缆的捆绑会引发串扰干扰，并且可以观察为外来串扰或功率总和外来近端串扰的确定dB值。用于数据通信的线束中的多对线束对汽车网络的串扰抗扰度是不利的。单根双绞线电缆（最常见的以太网电缆类型）可以降低串扰的影响。
在自动驾驶汽车中建立通信的网络串扰会显着影响汽车电气和电子架构的功能。与其他通信协议相比，汽车以太网提供更好的性能、信号完整性和串扰抗扰度。