CN112929041A - 一种用于高速公路etc空口数据监听的设备 - Google Patents

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    • G07B15/00—Arrangements or apparatus for collecting fares, tolls or entrance fees at one or more control points
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Abstract

本发明提供了一种用于高速公路ETC空口数据监听的设备，包括：接收天线模块、射频接收模块、数据传输模块、USB接口模块以及PC软件部分；所述接收天线模块为能量转换器，接收空间中的电磁波并转换为传输线中的导行波；所述射频接收模块用于解调所述接收天线模块中的信号，形成基带信号；所述数据传输模块用于保持传输数据的完整性；所述USB接口模块通过USB接口芯片进行数据传输，满足DSRC空口数据监听仪的设计要求；所述PC软件部分通过PC软件部分进行数据采集、数据处理、数据分析、数据显示及参数配置。

Description

一种用于高速公路ETC空口数据监听的设备
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其是涉及一种用于高速公路ETC空口数据监听的设备。
背景技术
目前，随着交通运输行业需求的日益增长，高速公路已经成为一种高效的运输途径。但随着交通流量的迅猛增长，通行量的急剧增加，使收费站成为了高速公路上的通行瓶颈，影响了高速公路的通行能力，由此，电子不停车收费(ETC)系统便成为当前提高通行能力的重要手段。
ETC系统是智能交通的重要应用对象，然而随着ETC应用的发展，提高ETC服务质量、减少故障率成为了突出的问题。影响ETC性能的因素很多，这其中不仅包括物理层参数，也包括设备的通信协议、兼容性、互操作性等等。而通信协议问题，尤其空口通信问题通常很难定位和具体分析。
因此，如何解决上述问题，成为本领域技术人员亟需面对的课题。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于高速公路ETC空口数据监听的设备，以解决现有技术中存在的技术问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种用于高速公路ETC空口数据监听的设备，其特征在于：包括：接收天线模块、射频接收模块、数据传输模块、USB接口模块以及PC软件部分；所述接收天线模块为能量转换器，接收空间中的电磁波并转换为传输线中的导行波；所述射频接收模块用于解调所述接收天线模块中的信号，形成基带信号；所述数据传输模块用于保持传输数据的完整性；所述USB接口模块通过USB接口芯片进行数据传输，满足DSRC空口数据监听仪的设计要求；所述PC软件部分是整个DSRC空口数据监听仪的上层部分。
作为一种进一步的技术方案，所述接收天线模块采用微带天线形式。
作为一种进一步的技术方案，所述微带天线选用有切角的侧馈矩形微带天线；所述微带天线包括贴片天线、介质、接地板和馈线。
作为一种进一步的技术方案，所述射频接收模块将微带天线接收的DSRC空口数据帧信号从5.8GHz的载波中解调出来，形成基带信号。
作为一种进一步的技术方案，所述射频接收模块采用BK5822芯片。
作为一种进一步的技术方案，所述数据传输模块将射频接收模块输出的基带信号转为数字信号进行传输，所述数据传输模块根据提供传输的时序控制数据的传输；所述数据传输模块使所述PC软件部分得到正确的数据进行分析以及得到无误的分析结果。
作为一种进一步的技术方案，所述USB接口模块采用USB2.0接口进行数据传输。
作为一种进一步的技术方案，所述PC软件部分包括软件界面和软件模块功能；所述PC软件界面包括功能菜单、功能键、通信帧内容分析框、通信帧内容显示框、详细帧内容显示框；所述软件模块功能包括主程序、数据釆集传输模块、数据处理模块、数据分析模块、显示模块、参数配置。
作为一种进一步的技术方案，所述主程序是总体控制模块；所述数据采集传输模块的功能是完成数据的传输以及参数配置命令的发送；所述数据处理模块的功能是读取数据，按照DSRC协议标准进行数据处理,并保存处理结果，每段数据处理完成后发送完成消息，最终将数据发送至数据分析模块和显示模块；所述数据分析模块的工作是接收到数据处理模块输出的数据，能够将数据拆分为分段显示的DSRC协议服务原语，以供使用者分析通讯帧内容和快速定位问题所在。
采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
本发明基于ETC空口数据监听仪功能需求分析，对设备功能进行分析，保证可实现性，并提出具体设计方案。通过监听路侧单元(RSU)和车载单元(OBU)、CPC信息交互空中信号，分析处理ETC系统的运行性能，迅速定位并分析系统通信协议相关问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例提供的模块结构图；
图2为本发明实施例提供的接收天线模块组成图；
图3为本发明实施例提供的PC软件组成图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
如图1所示，本实施例提供了一种用于高速公路ETC空口数据监听的设备1，设备1包括接收天线模块2、射频接收模块3、数据传输模块4、USB接口模块5以及PC软件6。其中，接收天线模块2是能量转换器，接收空间中的电磁波并转换为传输线中的导行波。射频接收模块3解调微带天线中的信号，形成基带信号。数据传输模块4保证传输数据的完整以及传输过程的稳定可靠。USB接口模块5通过USB接口芯片进行数据传输，满足DSRC空口数据监听仪的设计要求。PC软件6是整个DSRC空口数据监听仪的上层部分。
优选地，如图2所示，接收天线模块2采用微带天线形式。微带天线选用有切角的侧馈矩形微带天线。微带天线由贴片天线7、介质8、接地板9和馈线10构成。微带贴片天线的设计包括基片材料选择、微带元形状的选择、馈电方式及馈电点的选择、尺寸确定。
优选地，射频接收模块3将微带天线接收的DSRC空口数据帧信号从5.8GHz的载波中解调出来，形成基带信号。射频接收模块3采用符合我国国家标准的ETC收发一体芯片。射频接收模块3采用BK5823芯片。
优选地，数据传输模块4保证数据传输过程稳定可靠，所传输的数据完整，无丢包。数据传输模块4使PC软件6得到正确的数据进行分析，得到无误的分析结果，达到基本的应用要求。数据传输模块4根据提供传输的时序控制数据的传输。数据传输模块4将射频接收模块3的基带信号转为数字信号进行传输。
优选地，USB接口模块5采用USB2.0接口进行数据传输。USB2.0传输速度全速时可达到12Mbps，高速模式的最高传输速率理论上可达到480Mbps。USB2.0最多可允许连接到127台外接设备。
优选地，如图3所示，PC软件6部分包括软件界面11和软件模块功能12。PC软件6界面包括功能菜单13、功能键14、通信帧内容分析框15、通信帧内容显示框16、详细帧内容显示框17。软件模块功能12包括主程序18、数据釆集传输模块19、数据处理模块20、数据分析模块21、显示模块22、参数配置23等部分。
优选地，软件主程序18是总体控制模块。数据采集传输模块19的功能是完成数据的传输以及参数配置命令的发送等。数据处理模块20的功能主要是读取数据，按照DSRC协议标准进行数据处理,并保存处理结果，每段数据处理完成后发送完成消息，最终将数据发送至数据分析模块21及显示模块22。数据分析模块21的工作是接收到数据处理模块20输出的数据，能够将数据拆分为分段显示的DSRC协议服务原语，方便使用者分析通讯帧内容，快速定位问题所在。
本实施例的工作过程如下：
待测ETC设备发出数据信号，接收天线2将该数据信号接收，并通过射频接收模块3将接收天线2接收的DSRC空口数据帧信号从5.8GHz的载波中解调出来，形成基带信号。数据传输模块4将信号传递给PC端，通过USB接口模块5将数据发送到PC软件6上。PC软件6经过数据采集传输模块19、数据处理模块20、数据分析模块21，将最后需要的数据显示在软件界面11中。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种用于高速公路ETC空口数据监听的设备，其特征在于：包括：接收天线模块、射频接收模块、数据传输模块、USB接口模块以及PC软件部分；
所述接收天线模块为能量转换器，接收空间中的电磁波并转换为传输线中的导行波；所述射频接收模块用于解调所述接收天线模块中的信号，形成基带信号；所述数据传输模块用于保持传输数据的完整性；所述USB接口模块通过USB接口芯片进行数据传输，满足DSRC空口数据监听仪的设计要求；所述PC软件部分是整个DSRC空口数据监听仪的上层部分。
2.根据权利要求1所述的用于高速公路ETC空口数据监听的设备，其特征在于：所述接收天线模块采用微带天线形式。
3.根据权利要求2所述的用于高速公路ETC空口数据监听的设备，其特征在于：所述微带天线选用有切角的侧馈矩形微带天线；所述微带天线包括贴片天线、介质、接地板和馈线。
4.根据权利要求2所述的用于高速公路ETC空口数据监听的设备，其特征在于：所述射频接收模块将微带天线接收的DSRC空口数据帧信号从5.8GHz的载波中解调出来，形成基带信号。
5.根据权利要求4所述的用于高速公路ETC空口数据监听的设备，其特征在于：所述射频接收模块采用BK5822芯片。
6.根据权利要求1所述的用于高速公路ETC空口数据监听的设备，其特征在于：所述数据传输模块将射频接收模块输出的基带信号转为数字信号进行传输，所述数据传输模块根据提供传输的时序控制数据的传输；所述数据传输模块使所述PC软件部分得到正确的数据进行分析以及得到无误的分析结果。
7.根据权利要求1所述的用于高速公路ETC空口数据监听的设备，其特征在于：所述USB接口模块采用USB2.0接口进行数据传输。
8.根据权利要求1所述的用于高速公路ETC空口数据监听的设备，其特征在于：所述PC软件部分包括软件界面和软件模块功能；
所述PC软件界面包括功能菜单、功能键、通信帧内容分析框、通信帧内容显示框、详细帧内容显示框；所述软件模块功能包括主程序、数据釆集传输模块、数据处理模块、数据分析模块、显示模块、参数配置。
9.根据权利要求8所述的用于高速公路ETC空口数据监听的设备，其特征在于：所述主程序是总体控制模块；所述数据采集传输模块的功能是完成数据的传输以及参数配置命令的发送；所述数据处理模块的功能是读取数据，按照DSRC协议标准进行数据处理,并保存处理结果，每段数据处理完成后发送完成消息，最终将数据发送至数据分析模块和显示模块；所述数据分析模块的工作是接收到数据处理模块输出的数据，能够将数据拆分为分段显示的DSRC协议服务原语，以供使用者分析通讯帧内容和快速定位问题所在。
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