CN212060435U - 一种场强信息检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种场强信息检测设备，包括：接收到的电子不停车收费ETC交易过程中产生的射频信号天线；对所述射频信号进行处理，得到中频信号和功率电压信号的射频处理模块；分别将所述中频信号和所述功率电压信号进行模数转换，得到所述中频信号的数字信号和所述功率电压信号的数字信号的模数转换模块；对所述中频信号的数字信号进行解调解码处理，得到数据帧，确定所述数据帧为BST帧的情况下，将所述功率电压信号的数字信号对应的功率值的控制器，可以解决相关技术中需要将RSU由交易模式切换为载波模式才能完成RSU场强信息的检测，导致现场调试和检测过程过于繁琐，且测试过程中不能正常使用的问题。

Description

一种场强信息检测设备

技术领域

本实用新型涉及智能交通领域，具体而言，涉及一种场强信息检测设备。

背景技术

基于5.8G的短程通讯技术，在电子不停车收费系统(ElectronicTollCollection，简称为ETC)系统中实现了路侧单元(RSU)和电子标签(OBU)之间的通讯，在无人干预的情况下能够进行正常交易扣费，方便快捷，极大地缓解了交通压力。

然而，由于目前相关技术的不成熟，在实际的ETC系统中，往往会存在交易失败的现象，技术人员在定位交易失败原因的过程中往往因为缺乏一定的工程技术经验，一时找不到原因，而RSU场强信息是一个不可缺少的量化指标，因此对该指标的有效检测是一个亟待解决的问题。

截止目前，检测RSU场强信息的设备不是很多，仅有的设备中基本都是在RSU为载波模式下检测的，在实际使用过程中需要先将RSU由交易模式切换至载波模式，导致现场调试和检测过程过于繁琐，且测试过程中不能正常过车。

针对相关技术中需要将RSU由交易模式切换为载波模式才能完成RSU场强信息的检测，导致现场调试和检测过程过于繁琐，且测试过程中不能正常使用的问题，尚未提出解决方案。

发明内容

本实用新型实施例提供了一种场强信息检测设备，以至少解决相关技术中需要将RSU由交易模式切换为载波模式才能完成RSU场强信息的检测，导致现场调试和检测过程过于繁琐，且测试过程中不能正常使用的问题。

根据本实用新型的一个实施例，提供了一种场强信息检测设备，包括：天线、射频处理模块、模数转换模块以及控制器，所述天线与所述射频处理模块连接，所述射频处理模块与所述模数转换模块连接，所述模数转换模块与所述控制器连接；

所述天线，用于将接收到的电子不停车收费ETC交易过程中产生的射频信号传输给所述射频处理模块；

所述射频处理模块，用于对所述射频信号进行处理，得到中频信号和功率电压信号，并将所述中频信号和所述功率电压信号传输给所述模数转换模块；

所述模数转换模块，用于分别将所述中频信号和所述功率电压信号进行模数转换，得到所述中频信号的数字信号和所述功率电压信号的数字信号，并将所述中频信号的数字信号和所述功率电压信号的数字信号传输给所述控制器；

所述控制器，用于对所述中频信号的数字信号进行解调解码处理，得到数据帧，确定所述数据帧为BST帧的情况下，将所述功率电压信号的数字信号对应的功率值。

可选地，所述射频处理模块包括：低噪声放大器单元和射频芯片，其中，所述低噪声放大器单元与所述射频芯片连接；

所述低噪声放大器单元，用于对所述射频信号进行放大，并将放大后的射频信号传输给所述射频芯片；

所述射频芯片，用于对所述放大后的射频信号进行滤波处理，得到目标射频信号，其中，所述目标射频信号为预定频率的射频信号；

将所述目标射频信号进行下变频处理，得到所述中频信号；

将所述目标射频信号进行积分处理，得到所述目标射频信号的所述功率电压信号。

可选地，所述射频芯片，还用于滤除所述放大后的射频信号中与所述预定频率的差值大于预定阈值的射频信号，得到所述目标射频信号。

可选地，所述控制器，还用于将所述功率电压信号转换成对应的功率值。

可选地，所述设备还包括通讯模块，所述通讯模块与所述控制器连接，

所述控制器，还用于通过所述通讯模块将所述功率值传输给上位机，供所述上位机处理和显示。

可选地，所述设备还包括：电源，其中，

所述电源，用于为所述射频处理模块、所述模数转换模块、所述控制器、所述USB通讯模块供电。

可选地，所述天线为全向接收天线或定向接收天线。

可选地，所述通讯模块包括：USB通讯模块、WIFI通讯模块，其中，所述USB通讯模块采用USB2.0或USB3.0。

可选地，所述控制器为现场可编程逻辑门阵列FPGA控制器。

通过本实用新型，可以解决相关技术中需要将RSU由交易模式切换为载波模式才能完成RSU场强信息的检测，导致现场调试和检测过程过于繁琐，且测试过程中不能正常使用的问题，直接接收射频信号，经过处理后确定对应的功率值，在不影响正常使用的前提下，实现了ETC交易系统的RSU场强信息的有效检测，为ETC交易系统开发和检测人员提供了一种强有力的辅助工具。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例的场强信息检测设备的框图；

图2是根据本实用新型实施例的利用BST对RSU场强信息的检测装置的框图；

图3是根据本实用新型的利用BST对RSU场强信息进行检测的检测装置。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本实用新型实施例，提供了一种场强信息检测设备，图1是根据本实用新型实施例的场强信息检测设备的框图，如图1所示，包括：天线12、射频处理模块14、模数转换模块16以及控制器18，所述天线12与所述射频处理模块14连接，所述射频处理模块14与所述模数转换模块16连接，所述模数转换模块16与所述控制器18连接；

所述天线12，用于将接收到的电子不停车收费ETC交易过程中产生的射频信号传输给所述射频处理模块14；

所述射频处理模块14，用于对所述射频信号进行处理，得到中频信号和功率电压信号，并将所述中频信号和所述功率电压信号传输给所述模数转换模块16；

所述模数转换模块16，用于分别将所述中频信号和所述功率电压信号进行模数转换，得到所述中频信号的数字信号和所述功率电压信号的数字信号，并将所述中频信号的数字信号和所述功率电压信号的数字信号传输给所述控制器18；

所述控制器18，用于对所述中频信号的数字信号进行解调解码处理，得到数据帧，确定所述数据帧为BST帧的情况下，将所述功率电压信号的数字信号对应的功率值。

可选地，所述射频处理模块14包括：低噪声放大器单元和射频芯片，其中，所述低噪声放大器单元与所述射频芯片连接；

所述低噪声放大器单元，用于对所述射频信号进行放大，并将放大后的射频信号传输给所述射频芯片；

所述射频芯片，用于对所述放大后的射频信号进行滤波处理，得到目标射频信号，其中，所述目标射频信号为预定频率的射频信号；

将所述目标射频信号进行下变频处理，得到所述中频信号；

将所述目标射频信号进行积分处理，得到所述目标射频信号的所述功率电压信号。

可选地，所述射频芯片，还用于滤除所述放大后的射频信号中与所述预定频率的差值大于预定阈值的射频信号，得到所述目标射频信号。

可选地，所述控制器18，还用于将所述功率电压信号转换成对应的功率值。

可选地，所述设备还包括通讯模块，所述通讯模块与所述控制器18连接，

所述控制器18，还用于通过所述通讯模块将所述功率值传输给上位机，供所述上位机处理和显示。

可选地，所述设备还包括：电源，其中，

所述电源，用于为所述射频处理模块14、所述模数转换模块16、所述控制器18、所述USB通讯模块供电。

可选地，所述天线12为全向接收天线12或定向接收天线12。

可选地，所述通讯模块包括：USB通讯模块、WIFI通讯模块，其中，所述USB通讯模块采用USB2.0或USB3.0。

可选地，所述控制器18为现场可编程逻辑门阵列FPGA控制器18。

下面以上述的天线12为接收天线、射频处理模块14为射频处理电路、模数转换模块16为AD采集模块、控制器为FPGA控制器、电源为电源模块、通讯模块为USB通讯模块为例进行详细说明。

图2是根据本实用新型实施例的利用BST对RSU场强信息的检测装置的框图，如图2所示，具体可以包括：接收天线21、射频处理电路22、AD采集模块23、FPGA控制器24、USB通讯模块25和电源模块20，所述接收天线21与所述射频处理模块连接，所述射频处理模块与所述AD采集模块23连接，所述AD采集模块23与所述FPGA控制器24连接，所述FPGA控制器24与所述USB模块连接，所述电源模块20与射频处理电路22、AD采集模块23、FPGA控制器24、USB通讯模块25连接；

所述天线将接收到的ETC交易过程中的射频信号传输给所述的射频处理模块；

所述的射频处理模块将所述的射频信号进行放大、下变频和积分处理成中频信号，同时输出功率电压信号，并传输给所述的AD采集模块23；

所述的AD采集模块23对所述的中频信号和功率电压信号进行数模转换，并将转换后的数字信号传输给FPGA控制器24。

所述的FPGA控制器24接收到所述的数字信号后，对所述的数字信号进行解调解码处理，解码成功且判断为正确的BST帧后，并将功率电压信号对应的功率值通过所述的USB模块上传给上位机做进一步的处理。

所述的接收天线21可以是全向接收天线21，也可以是定向接收天线21。

所述的射频处理电路22包括：低噪声放大器单元和射频芯片，所述射频芯片还可以包括：滤波器单元、下变频单元、积分单元，所述的低噪声放大器单元与所述的滤波器单元连接，所述的滤波器单元与所述的下变频单元以及所述的积分单元连接；

所述的低噪声放大器单元对所述接收天线21接收到的射频信号进行放大，并将放大后的射频信号传输给滤波器单元；

所述的滤波器单元对所述放大后的射频信号进行过滤，滤掉与所需频率相差较大的射频信号，并将所需频率的信号传输给所述下变频单元和所述积分单元；

所述的下变频单元将所述所需频率的信号进行下变频处理，将所述所需射频信号频率转换至中频；

所述的积分单元将所述所需频率的信号进行积分处理，得出所需射频信号的功率对应的电压。

所述的FPGA控制器24中包括对所述中频信号的解调解码功能以及对所述功率电压转换成对应功率的功能。

所述的USB模块可采用USB2.0或USB3.0。

所述的电源模块20为射频处理模块、AD采集模块23、FPGA控制器24、USB通讯模块25供电。

上述的视频芯片可以为射频芯片Max2828，AD采集模块为AD9637，USB通讯模块为USB，FPGA控制器为FPGA。

图3是根据本实用新型的利用BST对RSU场强信息进行检测的检测装置，如图3所示，具体包括：接收天线、低噪放LNA、射频芯片Max2828、AD9637、FPGA控制器、USB通讯模块和电源模块，所述的低噪放LNA和射频芯片Max2828组成射频处理单元，所述接收天线与所述射频处理单元的的低噪放LNA连接，所述射频处理单元的Max2828通过SPI总线与FPGA控制器通讯以完成初始化过程，与所述AD采集芯片AD9637连接以完成数据传输，所述AD9637通过SPI总线与所述FPGA控制器连接以完成初始化过程，以LVDS方式完成数据传输，所述FPGA控制器与USB通讯模块通过并行总线方式相连，所述USB通讯模块通过USB线缆与上位机相连，所述电源模块与LNA、Max2828、AD9637、FPGA控制器、USB通讯模块连接；

所述接收天线将接收到的ETC交易过程中的射频信号传输给低噪放LNA进行信号放大，之后进入射频芯片Max2828；

所述的射频芯片Max2828将经过低噪放LNA放大后的信号进行滤波、下变频和积分处理，输出中频信号，同时输出此时的射频信号对应的功率电压信号RSSI，并传输给所述的AD采集芯片AD9637，Max2828具体电路图。

所述的AD9637对所述的中频信号和功率电压信号分别进行数模转换，得到中频数字信号和功率电压数字信号，并将这两种数字信号传输给所述的FPGA控制器。

所述的FPGA控制器接收到所述的数字信号后，对所述的中频数字信号进行解调解码，得到一个数据帧，同时将所述的功率电压数字信号对应出功率值，然后判断数据帧是否为BST帧，如果是就将该BST帧对应的功率值通过通讯模块上传给上位机进行画图。

所述的接收天线可以是全向接收天线，也可以是定向接收天线。

所述的射频处理模块包括：低噪放LNA和射频芯片Max2828，所述的低噪放与所述的射频芯片连接；

所述的低噪放LNA对所述接收天线接收到的射频信号进行放大，并将放大后的射频信号传输给射频芯片Max2828；

所述的射频芯片Max2828主要完成的功能包括：滤波、下变频和积分。其中滤波功能是要滤掉与所需频率相差较大的射频信号，保留所需频率的信号；下变频功能是将所述所需频率的信号进行下变频处理，得到所需中频信号并输出；积分功能是将所述所需频率的信号进行积分处理，得到所需射频信号的功率对应的电压并输出。

所述的FPGA控制器完成对所述中频信号的解调解码功能以及对所述功率电压转换成对应功率的功能。

上述的USB通讯模块采用USB芯片完成，芯片内部集成了USB协议栈，可通过控制芯片实现USB通讯，该通讯模块也可采用串口或无线WiFi方式实现。

所述的电源模块为射频芯片Max2828、AD9637、FPGA、USB供电。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本实用新型的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本实用新型不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种场强信息检测设备，其特征在于，包括：天线、射频处理模块、模数转换模块以及控制器，所述天线与所述射频处理模块连接，所述射频处理模块与所述模数转换模块连接，所述模数转换模块与所述控制器连接；

所述天线，用于将接收到的电子不停车收费ETC交易过程中产生的射频信号传输给所述射频处理模块；

所述射频处理模块，用于对所述射频信号进行处理，得到中频信号和功率电压信号，并将所述中频信号和所述功率电压信号传输给所述模数转换模块；

所述模数转换模块，用于分别将所述中频信号和所述功率电压信号进行模数转换，得到所述中频信号的数字信号和所述功率电压信号的数字信号，并将所述中频信号的数字信号和所述功率电压信号的数字信号传输给所述控制器；

所述控制器，用于对所述中频信号的数字信号进行解调解码处理，得到数据帧，确定所述数据帧为BST帧的情况下，将所述功率电压信号的数字信号对应的功率值。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，

所述射频处理模块包括：低噪声放大器单元和射频芯片，其中，所述低噪声放大器单元与所述射频芯片连接；

所述低噪声放大器单元，用于对所述射频信号进行放大，并将放大后的射频信号传输给所述射频芯片；

所述射频芯片，用于对所述放大后的射频信号进行滤波处理，得到目标射频信号，其中，所述目标射频信号为预定频率的射频信号；

将所述目标射频信号进行下变频处理，得到所述中频信号；

将所述目标射频信号进行积分处理，得到所述目标射频信号的所述功率电压信号。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，

所述射频芯片，还用于滤除所述放大后的射频信号中与所述预定频率的差值大于预定阈值的射频信号，得到所述目标射频信号。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，

所述控制器，还用于将所述功率电压信号转换成对应的功率值。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括通讯模块，所述通讯模块与所述控制器连接，

所述控制器，还用于通过所述通讯模块将所述功率值传输给上位机，供所述上位机处理和显示。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：电源，其中，

所述电源，用于为所述射频处理模块、所述模数转换模块、所述控制器、所述通讯模块供电。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其特征在于，所述天线为全向接收天线或定向接收天线。

8.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，

所述通讯模块包括：USB通讯模块、WIFI通讯模块，其中，所述USB通讯模块采用USB2.0或USB3.0。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其特征在于，

所述控制器为现场可编程逻辑门阵列FPGA控制器。

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