CN105550613B - 一种电子车牌数据解码处理方法及电子车牌读写设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子车牌数据解码处理方法及电子车牌读写设备，通过采集电子车牌信息，对电子车牌信息进行数据处理，得到解调后的电子车牌数据，判断电子车牌数据中各码位是否符合预定编码规则，预定编码规则为双相间空号FM0编码，若某一码位不符合预定编码规则，则电子车牌数据中该码位解码出错。本方案通过对电子车牌数据中各码位是否符合预定编码规则进行判定，从而获知电子车牌数据中各码位是否解码出错，有效解决了现有技术中电子车牌对于解码错误的码位不能识别的问题。

Description

一种电子车牌数据解码处理方法及电子车牌读写设备

技术领域

本发明涉及解码领域，尤其涉及一种电子车牌数据解码处理方法及电子车牌读写设备。

背景技术

电子车牌是基于物联网无源射频识别(RFID，Radio Frequency Identification)技术的细化及延伸，其基本措施是利用RFID高精度识别、高准确采集、高灵敏度的技术特点，在机动车辆上装有一枚电子车牌标签，将该RFID电子车牌作为车辆各类信息的载体，并由在通过装有经授权的射频识别读写器的路段时，对各机动车辆电子车牌上的数据进行采集或写入，达到管理的目的，能够有效解决车牌的伪造和套牌等问题。

然而，目前，针对电子车牌读写设备，由于其信号识别能力及抗干扰能力有限，因此，有可能出现对电子车牌数据解码出错而不能识别的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种电子车牌数据解码处理方法及电子车牌读写设备，以解决现有技术中由于电子车牌读写设备的信号识别能力及抗干扰能力有限，造成的电子车牌数据解码出错而不能识别的问题，其具体方案如下：

一种电子车牌数据解码处理方法，包括：

采集电子车牌信息，对所述电子车牌信息进行数据处理，得到解调后的电子车牌数据；

判断所述电子车牌数据中各码位是否符合预定编码规则，所述预定编码规则为双相间空号FM0编码；

若某一码位不符合所述预定编码规则，则所述电子车牌数据中该码位解码出错。

进一步的，所述判断所述电子车牌数据中各码位是否符合预定编码规则，具体为：

判断所述电子车牌数据中各码位在位窗的起始位置处电平特性是否发生跳变。

进一步的，若某一码位不符合所述预定编码规则，还包括：调整所述电子车牌数据在该码位的电平特性，具体为：

对不符合所述预定编码规则的码位的前半个和/或后半个电平特性进行调整；

根据电子车牌数据中的校验位对所述调整后的电子车牌数据进行校验，以获取正确的电子车牌信息。

进一步的，所述对不符合所述预定编码规则的码位的前半个和/或后半个电平特性进行调整，具体为：

翻转所述不符合预定编码规则的码位在位窗的起始位置处未发生跳变的前半个码位的电平特性，得到调整后的第一电子车牌数据；

翻转所述不符合预定编码规则的码位在位窗的起始位置处未发生跳变的前半个和后半个码位的电平特性，得到调整后的第二电子车牌数据。

进一步的，在所述得到解调后的电子车牌数据之后，还包括：

对所述解调后的电子车牌数据进行同步时钟调整。

进一步的，所述对所述电子车牌信息进行数据处理，得到解调后的电子车牌数据，具体为：

对采集到的电子车牌数据进行采样率变换、数据时钟同步跟踪、帧头匹配滤波及符号解调，得到解调后的电子车牌数据。

一种电子车牌读写设备，包括：采集处理单元，与所述采集处理单元相连的判断单元，其中：

所述采集处理单元用于采集电子车牌信息，对所述电子车牌信息进行数据处理，得到解调后的电子车牌数据；

所述判断单元用于判断所述电子车牌数据中各码位是否符合预定编码规则，所述预定编码规则为双相间空号FM0编码，若某一码位不符合所述预定编码规则，则所述电子车牌数据中该码位解码出错。

进一步的，所述判断单元具体用于：

判断所述电子车牌数据中各码位在位窗的起始位置处电平特性是否发生跳变，若某一码位在位窗的起始位置处电平特性未发生跳变，则所述电子车牌数据中该码位解码出错。

进一步的，还包括：与所述判断单元相连的调整单元，其中：

所述调整单元用于在某一码位不符合所述预定编码规则时，调整所述电子车牌数据在该码位的电平特性，具体为：

所述调整单元用于在某一码位不符合所述预定编码规则时，对不符合所述预定编码规则的编码的前半个和/或后半个电平特性进行调整，并根据所述电子车牌数据中的校验位对所述调整后的电子车牌数据进行校验，以获取正确的电子车牌信息。

进一步的，所述采集处理单元具体用于：

对采集到的电子车牌数据进行采样率变换、数据时钟同步跟踪、帧头匹配滤波及符号解调，得到解调后的电子车牌数据。

从上述技术方案可以看出，本申请公开的电子车牌数据解码处理方法及电子车牌读写设备，通过采集电子车牌信息，对电子车牌信息进行数据处理，得到解调后的电子车牌数据，判断电子车牌数据中各码位是否符合预定编码规则，预定编码规则为双相间空号FM0编码，若某一码位不符合预定编码规则，则电子车牌数据中该码位解码出错。本方案通过对电子车牌数据中各码位是否符合预定编码规则进行判定，从而获知电子车牌数据中各码位是否解码出错，有效解决了现有技术中电子车牌对于解码错误的码位不能识别的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种电子车牌数据解码处理方法的流程图；

图2为本发明实施例公开的一种电子车牌数据解码处理方法的流程图；

图3为本发明实施例公开的一种电子车牌读写设备的结构示意图；

图4为本发明实施例公开的一种电子车牌读写设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公开了一种电子车牌数据解码处理方法，其流程图如图1所示，包括：

步骤S11、采集电子车牌信息，对电子车牌信息进行数据处理，得到解调后的电子车牌数据；

采集电子车牌信息可以通过射频识别信号对电子车牌的信息进行采集，并将采集到的信息进行解码。

对电子车牌信息进行数据处理，得到解调后的电子车牌数据，可以包括：采样率变换、数据时钟同步跟踪、符号边沿检测、帧头匹配滤波、符号解调，并在得到解调后的电子车牌数据后对解调后的电子车牌数据进行同步时钟调整。

由于对电子车牌信息进行采集时是采样的固定采样率，而采集的多个电子车牌信息是不同载波频率的信号，将采集的不同载波频率的信号变换为采样率与载波频率相匹配的采样信号。

采样率变换的结构为一级采样率变换倍率在1.0-1.5之间的可变采样率和三级可配置采样率变换倍率为0.5的固定采样率变换，可变采样率变换采用一种二阶4抽头的可以进行连续插值的滤波器完成，采样率变换倍率为0.5的固定采样率变换采用半带低通滤波器实现，可变采样率的变换倍率和固定采样率变换的级数根据接收信号的波特率和AD转换器的采样率设定，变换结束后的过采样率为8，一个载波周期有8个采样点。

数据时钟同步跟踪的作用是修正标签的时钟误差。

符号边沿检测是检测接收信号的上升沿或下降沿，既检测到信号，又可以消除直流的影响，也可以将边沿检测看成对一个特殊的载波的匹配滤波，这个特殊的载波的前一半为-1，后一半为1，边沿检测的输出为一串或正或负的脉冲信号。

帧头匹配滤波主要实现preamble的锁定，从而完成接收信号帧头的检测，帧头检测的方法是对帧头的内容进行匹配滤波，根据匹配滤波器输出的信号进行峰值检测，根据峰值的宽度和极性判断preamble的到达时刻。

在符号解调阶段，已完成了符号定时，在一个符号的边界附近，对符号0的符号匹配滤波输出信号和符号1的符号匹配滤波输出信号分别进行包络峰值检测，之后对两个结果进行比较，如果符号0的峰值大于符号1的峰值，则判决为0，否则为1。

符号匹配滤波输出信号在符号的边界处的形状大致为一个三角形，中间的顶点为匹配滤波的峰值点，如果没有定时偏差，峰值点两边等距离位置的值基本相等，如果有定时偏差，则峰值点两边等距离位置的值就有差异，且其差异与定时偏差成正比，因此通过对符号预测的边界两边等距离位置的值查分，可以得到符号时钟的相位差位差信息。

步骤S12、判断电子车牌数据中各码位是否符合预定编码规则，预定编码规则为双相间空号FM0编码；

经过同步时钟调整后的解调数据，可能会由于复杂多变的电磁环境、空中辐射信号的干扰导致信号畸变或电子车牌的信号强度微弱，即信号的信噪比、信干比性能下降，导致解调后的数据出错。

双相间空号编码(Bi-Phase Space Coding，FM0)的工作原理是在一个位窗内采用电平变化来表示逻辑，如果电平从位窗的起始位置处翻转，则表示逻辑“1”，如果电平除了在位窗的起始位置处翻转，还在位窗中间翻转，则表示逻辑“0”。那么，无论传送的数据是0还是1，在位窗的起始位置处都需要发生跳变。

因此，判断电子车牌数据中各码位是否符合预定编码规则，具体为：判断电子车牌数据中各码位在位窗的起始位置处电平特性是否发生跳变，即翻转。

步骤S13、若某一码位不符合预定编码规则，则电子车牌数据中该码位解码出错。

电子车牌数据由多个码位组成，只要其中一个码位不符合预定编码规则，则该码位解码出错，则电子车牌数据即解码错误。

本实施例公开的电子车牌数据解码处理方法，通过采集电子车牌信息，对电子车牌信息进行数据处理，得到解调后的电子车牌数据，判断电子车牌数据中各码位是否符合预定编码规则，预定编码规则为双相间空号FM0编码，若某一码位不符合预定编码规则，则电子车牌数据中该码位解码出错。本方案通过对电子车牌数据中各码位是否符合预定编码规则进行判定，从而获知电子车牌数据中各码位是否解码出错，有效解决了现有技术中电子车牌对于解码错误的码位不能识别的问题。

本实施例公开了一种电子车牌获取方法，其流程图如图2所示，包括：

步骤S21、采集电子车牌信息，对电子车牌信息进行数据处理，得到解调后的电子车牌数据；

步骤S22、判断电子车牌数据中各码位在位窗的起始位置处电平特性是否发生跳变；

步骤S23、若某一码位在位窗的起始位置处电平特性未发生跳变，则电子车牌数据解码出错；

步骤S24、调整电子车牌数据在该码位的电平特性。

调整电子车牌数据在该码位的电平特性，以使得电子车牌数据在该码位的电平特性准确，从而保证电子车牌数据解码正确。

具体的，调整电子车牌数据在该码位的电平特性可以包括：对不符合预定编码规则的码位的前半个和/或后半个码位的电平特性进行调整；根据电子车牌数据中的校验位对调整后的电子车牌数据进行校验，以获取正确的电子车牌信息。

其中，对不符合预定编码规则的码位的前半个和/或后半个码位的电平特性进行调整，具体为：

翻转不符合预定编码规则的码位在位窗的起始位置处未发生跳变的前半个码位的电平特性，得到调整后的第一电子车牌数据；翻转不符合预定编码规则的码位在位窗的起始位置处未发生跳变的前半个和后半个码位的电平特性，得到调整后的第二电子车牌数据。

通过电子车牌数据中的校验位分别对第一电子车牌数据及第二电子车牌数据进行校验，以确定第一电子车牌数据为正确的电子车牌数据还是第二电子车牌数据为正确的电子车牌数据。

当调整后的第一电子车牌数据符合校验数据的校验，则调整后的第一电子车牌数据为正确的电子车牌数据，调整后的第二电子车牌数据仍为错误的电子车牌数据；当调整后的第二电子车牌数据符合校验数据的校验，则调整后的第二电子车牌数据为正确的电子车牌数据，调整后的第一电子车牌数据仍为错误的电子车牌数据。

本实施例公开的电子车牌数据解码处理方法，通过采集电子车牌信息，对电子车牌信息进行数据处理，得到解调后的电子车牌数据，判断电子车牌数据中各码位是否符合预定编码规则，预定编码规则为双相间空号FM0编码，若某一码位不符合预定编码规则，则电子车牌数据中该码位解码出错。本方案通过对电子车牌数据中各码位是否符合预定编码规则进行判定，从而获知电子车牌数据中各码位是否解码出错，有效解决了现有技术中电子车牌对于解码错误的码位不能识别的问题。

本实施例公开了一种电子车牌读写设备，其结构示意图如图3所示，包括：

采集处理单元31，与采集处理单元31相连的判断单元32。

其中，采集处理单元31用于采集电子车牌信息，对电子车牌信息进行数据处理，得到解调后的电子车牌数据。

采集电子车牌信息可以通过射频识别信号对电子车牌的信息进行采集，并将采集到的信息进行解码。

对电子车牌信息进行数据处理，得到解调后的电子车牌数据，可以包括：采样率变换、数据时钟同步跟踪、符号边沿检测、帧头匹配滤波、符号解调，并在得到解调后的电子车牌数据后对解调后的电子车牌数据进行同步时钟调整。

由于对电子车牌信息进行采集时是采样的固定采样率，而采集的多个电子车牌信息是不同载波频率的信号，将采集的不同载波频率的信号变换为采样率与载波频率相匹配的采样信号。

采样率变换的结构为一级采样率变换倍率在1.0-1.5之间的可变采样率和三级可配置采样率变换倍率为0.5的固定采样率变换，可变采样率变换采用一种二阶4抽头的可以进行连续插值的滤波器完成，采样率变换倍率为0.5的固定采样率变换采用半带低通滤波器实现，可变采样率的变换倍率和固定采样率变换的级数根据接收信号的波特率和AD转换器的采样率设定，变换结束后的过采样率为8，一个载波周期有8个采样点。

数据时钟同步跟踪的作用是修正标签的时钟误差。

符号边沿检测是检测接收信号的上升沿或下降沿，既检测到信号，又可以消除直流的影响，也可以将边沿检测看成对一个特殊的载波的匹配滤波，这个特殊的载波的前一半为-1，后一半为1，边沿检测的输出为一串或正或负的脉冲信号。

帧头匹配滤波主要实现preamble的锁定，从而完成接收信号帧头的检测，帧头检测的方法是对帧头的内容进行匹配滤波，根据匹配滤波器输出的信号进行峰值检测，根据峰值的宽度和极性判断preamble的到达时刻。

在符号解调阶段，已完成了符号定时，在一个符号的边界附近，对符号0的符号匹配滤波输出信号和符号1的符号匹配滤波输出信号分别进行包络峰值检测，之后对两个结果进行比较，如果符号0的峰值大于符号1的峰值，则判决为0，否则为1。

符号匹配滤波输出信号在符号的边界处的形状大致为一个三角形，中间的顶点为匹配滤波的峰值点，如果没有定时偏差，峰值点两边等距离位置的值基本相等，如果有定时偏差，则峰值点两边等距离位置的值就有差异，且其差异与定时偏差成正比，因此通过对符号预测的边界两边等距离位置的值查分，可以得到符号时钟的相位差位差信息。

判断单元32用于判断电子车牌数据中各码位是否符合预定编码规则，预定编码规则为双相间空号FM0编码，若某一码位不符合预定编码规则，则电子车牌数据中该码位解码出错。

经过同步时钟调整后的解调数据，可能会由于复杂多变的电磁环境、空中辐射信号的干扰导致信号畸变或电子车牌的信号强度微弱，即信号的信噪比、信干比性能下降，导致解调后的数据出错。

双相间空号编码(Bi-Phase Space Coding，FM0)的工作原理是在一个位窗内采用电平变化来表示逻辑，如果电平从位窗的起始位置处翻转，则表示逻辑“1”，如果电平除了在位窗的起始位置处翻转，还在位窗中间翻转，则表示逻辑“0”。那么，无论传送的数据是0还是1，在位窗的起始位置处都需要发生跳变。

因此，判断电子车牌数据中各码位是否符合预定编码规则，具体为：判断电子车牌数据中各码位在位窗的起始位置处电平特性是否发生跳变，即翻转。

电子车牌数据由多个码位组成，只要其中一个码位不符合预定编码规则，则该码位解码出错，则电子车牌数据即解码错误。

本实施例公开的电子车牌读写设备，通过采集电子车牌信息，对电子车牌信息进行数据处理，得到解调后的电子车牌数据，判断电子车牌数据中各码位是否符合预定编码规则，预定编码规则为双相间空号FM0编码，若某一码位不符合预定编码规则，则电子车牌数据中该码位解码出错。本方案通过对电子车牌数据中各码位是否符合预定编码规则进行判定，从而获知电子车牌数据中各码位是否解码出错，有效解决了现有技术中电子车牌对于解码错误的码位不能识别的问题。

本实施例公开了一种电子车牌读写设备，其结构示意图如图4所示，包括：

采集处理单元41，与采集处理单元41相连的判断单元42，与判断单元42相连的调整单元43。

其中，调整单元43用于在某一码位不符合预定编码规则时，调整电子车牌数据在该码位的电平特性，具体的：调整单元用于在某一码位不符合预定编码规则时，对不符合预定编码规则的编码的前半个和/或后半个电平特性进行调整，并根据电子车牌数据中的校验位对调整后的电子车牌数据进行校验，以获取正确的电子车牌信息。

其中，对不符合预定编码规则的码位的前半个和/或后半个码位的电平特性进行调整，具体为：

翻转不符合预定编码规则的码位在位窗的起始位置处未发生跳变的前半个码位的电平特性，得到调整后的第一电子车牌数据；翻转不符合预定编码规则的码位在位窗的起始位置处未发生跳变的前半个和后半个码位的电平特性，得到调整后的第二电子车牌数据。

通过电子车牌数据中的校验位分别对第一电子车牌数据及第二电子车牌数据进行校验，以确定第一电子车牌数据为正确的电子车牌数据还是第二电子车牌数据为正确的电子车牌数据。

当调整后的第一电子车牌数据符合校验数据的校验，则调整后的第一电子车牌数据为正确的电子车牌数据，调整后的第二电子车牌数据仍为错误的电子车牌数据；当调整后的第二电子车牌数据符合校验数据的校验，则调整后的第二电子车牌数据为正确的电子车牌数据，调整后的第一电子车牌数据仍为错误的电子车牌数据。

本实施例公开的电子车牌读写设备，通过采集电子车牌信息，对电子车牌信息进行数据处理，得到解调后的电子车牌数据，判断电子车牌数据中各码位是否符合预定编码规则，预定编码规则为双相间空号FM0编码，若某一码位不符合预定编码规则，则电子车牌数据中该码位解码出错。本方案通过对电子车牌数据中各码位是否符合预定编码规则进行判定，从而获知电子车牌数据中各码位是否解码出错，有效解决了现有技术中电子车牌对于解码错误的码位不能识别的问题。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种电子车牌数据解码处理方法，其特征在于，包括：

采集电子车牌信息，对所述电子车牌信息进行数据处理，得到解调后的电子车牌数据；

判断所述电子车牌数据中各码位是否符合预定编码规则，所述预定编码规则为双相间空号FM0编码，包括：判断所述电子车牌数据中各码位在位窗的起始位置处电平特性是否发生跳变；

若某一码位不符合所述预定编码规则，则所述电子车牌数据中该码位解码出错；

若某一码位不符合所述预定编码规则，还包括：调整所述电子车牌数据在该码位的电平特性，具体为：

对不符合所述预定编码规则的码位的前半个和/或后半个电平特性进行调整；

根据电子车牌数据中的校验位对所述调整后的电子车牌数据进行校验，以获取正确的电子车牌信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对不符合所述预定编码规则的码位的前半个和/或后半个电平特性进行调整，具体为：

翻转所述不符合预定编码规则的码位在位窗的起始位置处未发生跳变的前半个码位的电平特性，得到调整后的第一电子车牌数据；

翻转所述不符合预定编码规则的码位在位窗的起始位置处未发生跳变的前半个和后半个码位的电平特性，得到调整后的第二电子车牌数据。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其特征在于，在所述得到解调后的电子车牌数据之后，还包括：

对所述解调后的电子车牌数据进行同步时钟调整。

4.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其特征在于，所述对所述电子车牌信息进行数据处理，得到解调后的电子车牌数据，具体为：

对采集到的电子车牌数据进行采样率变换、数据时钟同步跟踪、帧头匹配滤波及符号解调，得到解调后的电子车牌数据。

5.一种电子车牌读写设备，其特征在于，包括：采集处理单元，与所述采集处理单元相连的判断单元，其中：

所述采集处理单元用于采集电子车牌信息，对所述电子车牌信息进行数据处理，得到解调后的电子车牌数据；

所述判断单元用于判断所述电子车牌数据中各码位是否符合预定编码规则，所述预定编码规则为双相间空号FM0编码，若某一码位不符合所述预定编码规则，则所述电子车牌数据中该码位解码出错；

判断所述电子车牌数据中各码位在位窗的起始位置处电平特性是否发生跳变，若某一码位在位窗的起始位置处电平特性未发生跳变，则所述电子车牌数据中该码位解码出错；

还包括：与所述判断单元相连的调整单元，其中：

所述调整单元用于在某一码位不符合所述预定编码规则时，调整所述电子车牌数据在该码位的电平特性，具体为：

所述调整单元用于在某一码位不符合所述预定编码规则时，对不符合所述预定编码规则的编码的前半个和/或后半个电平特性进行调整，并根据所述电子车牌数据中的校验位对所述调整后的电子车牌数据进行校验，以获取正确的电子车牌信息。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述采集处理单元具体用于：

对采集到的电子车牌数据进行采样率变换、数据时钟同步跟踪、帧头匹配滤波及符号解调，得到解调后的电子车牌数据。