一種ETC設備的測試裝置的製作方法

2023-10-10 10:06:09 1

本實用新型涉及智能交通技術領域，尤其涉及一種電子不停車收費設備的測試裝置。

背景技術：

隨著智能交通系統的迅速發展，電子不停車收費(Electronic Toll Collection，ETC)系統被廣泛應用在高速、隧道、停車場等收費出入口，取代人工收費，提高收費效率，有效地緩解擁堵問題，同時降低了有害氣體排放。ETC系統利用專用短程無線通信技術(Dedicated Short-Range Communication，DSRC)，完成安裝在ETC車道上的路側單元(Road-Side Unit，RSU)與安裝在車輛上的車載標籤(On Board Unit，OBU)之間的通信，在不需要停車的情況下，自動完成收費處理全過程，真正實現無人值守，降低管理成本，提高車輛通行效率。

電子收費專用短程通信的國家標準，即GB/T 20851.1-2007，規定了ETC設備中RSU和OBU的技術指標要求。而第一部分物理層的技術要求，則對ETC設備的發送功率、調製係數、佔用帶寬、接收靈敏度、接收帶寬等都做了明確的規定。其中與發送相關的指標，主要需要使用頻譜儀進行測試，而接收相關的指標需要信號源進行測試。

ETC設備在出廠使用之前都需要經過嚴格的物理層參數的測試，隨著ETC系統的廣泛應用，ETC設備的使用量越來越大，對ETC設備檢測和測試的效率要求也越來越高。頻譜儀、信號源屬於高端射頻測試儀器，造價昂貴。通過增加射頻測試儀器的數量，來滿足批量ETC設備的測試需求，成本高，難度大，維護工作複雜，不利於ETC設備的推廣和批量應用。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種ETC設備的測試裝置，主要是測試ETC設備物理層參數中的接收參數。該測試裝置降低了設備測試的成本投入，提高ETC產品和設備測試的效率。

為實現上述實用新型目的，本實用新型提供了一種ETC設備的測試裝置，包括：控制模塊、發送模塊、信號處理模塊，其中：

所述發送模塊的輸入端與控制模塊連接；

所述信號處理模塊的輸出端與控制模塊連接。

可選地，所述ETC設備的測試裝置，還包括：人機互動模塊、功率檢測模塊、電源模塊。

可選地，所述人機互動模塊與控制模塊連接。

可選地，所述功率檢測模塊的輸入端與發送模塊連接，輸出端與控制模塊連接。

可選地，所述發送模塊包括信號產生電路、信號強度調節電路、合路器。

可選地，所述信號產生電路、信號強度調節電路均為2組。

可選地，所述信號處理模塊包括解碼電路。

可選地，所述功率檢測模塊包括檢波電路、模/數轉換電路。

本實用新型的有益效果在於，本實用新型提供的ETC設備的測試裝置，可以替代信號源，進行ETC設備的接收方面的測試。通過一臺測試裝置，完成包括接收靈敏度、接收動態範圍、接收帶寬、同信道幹擾抑制比、鄰信道幹擾抑制比等性能的測試，操作簡單，在研發、生產或實際應用中均可應用。降低了設備投入成本，提高了測試的便利性，在實際應用中可節省人力支出，進行快速的性能測試，大大提高了測試效率。

附圖說明

通過參考附圖會更加清楚的理解本實用新型的特徵和優點，附圖是示意性的而不應理解為對本實用新型進行任何限制，在附圖中：

圖1是本實用新型實施例提供的一種ETC設備的測試裝置的結構框圖；

圖2是本實用新型實施例提供的一種ETC設備的測試裝置中發送模塊的結構框圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用於說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的範圍。

在對本實用新型實施例做說明前，首先，需要說明的是，在對ETC設備進行接收方面的物理層參數測試時，需要測試該設備的接收靈敏度、接收動態範圍、接收帶寬、同信道幹擾抑制比、鄰信道幹擾抑制比等。其中接收靈敏度為ETC設備可接收到的最小輸入功率，表徵設備的接收能力；接收動態範圍為ETC設備可接收到的最大輸入功率與最小功率的差值，表徵設備的接收範圍；接收帶寬為ETC設備可接收到的最高頻率與最低頻率的差值，表徵設備的頻率適應性；同信道幹擾抑制比為ETC設備在有同信道幹擾信號前提下的接收靈敏度，表徵設備的同信道抗幹擾能力；鄰信道幹擾抑制比為ETC設備在有相鄰信道幹擾信號前提下的接收靈敏度，表徵設備的鄰信道抗幹擾能力。

實際應用中，通常由信號源儀器提供測試信號給ETC設備，作為上行輸入信號，對設備的接收靈敏度等進行測試。本實用新型實施例中提供了一種ETC設備的測試裝置，可以替代信號源儀器，提供測試信號給待測設備，從而進行接收靈敏度、接收動態範圍等測試。

本實用新型實施例提供了一種ETC設備的測試裝置，如圖1所示，包括：控制模塊100、發送模塊200、信號處理模塊300、人機互動模塊400、功率檢測模塊500、電源模塊600，其中：

發送模塊200的輸入端與控制模塊100連接；

信號處理模塊300的輸出端與控制模塊100連接。

人機互動模塊400與控制模塊100連接；

功率檢測模塊500的輸入端與發送模塊200連接，輸出端與控制模塊100連接，包括檢波電路、模/數轉換電路。

發送模塊200中，包括第一信號產生電路201、第一信號強度調節電路202、第二信號產生電路204、第二信號強度調節電路205、合路器203。

信號處理模塊300包括解碼電路，對待測設備20的輸出基帶信號進行解碼處理。功率檢測模塊500將發送模塊200輸出功率的檢測反饋給控制模塊，進行自校準工作，保證發送功率的準確性。

本實用新型實施例在進行ETC設備中RSU的接收靈敏度測試時，操作人員在人機互動模塊400中輸入測試接收靈敏度的指令，控制模塊100，接收到測試指令後，生成原始數據序列PN9隨機序列，該序列產生後，用一個寄存器保存。生成的原始數據PN9序列，通過FM0編碼，進入發送模塊200，發送模塊200將編碼數據調製在5.79GHz上，經過信號強度調節，輸出給待測RSU設備20。待測RSU設備20接收5.79GHz的調製信號，進行濾波、放大、解調，輸出FM0編碼的解調數據給測試裝置10中的信號處理模塊300，信號處理模塊300對FM0編碼的解調數據進行解碼處理，傳遞給控制模塊100。控制模塊100將收到的解調解碼數據和之前存放在寄存器中的PN9隨機序列進行同步對比，計算出該輸入信號強度下的誤碼率。

實際應用中，控制模塊100通過控制發送模塊200，調節輸入給待測RSU設備20的信號強度，如圖2所示。控制模塊100，控制發送模塊200中的第一信號產生電路201產生5.79G的信號，並將編碼的基帶信號調製於第一信號產生電路201，使得其輸出5.79GHz的調製信號，第一信號強度調節電路202，調節信號的功率強度，通過合路器203輸出給待測設備RSU20。這樣測試裝置10可以由強至弱控制輸入給待測RSU設備20的信號功率，其中，符合誤碼率指標要求的最弱信號強度，即為該待測設備20的接收靈敏度，最終顯示在人機互動模塊400上。測試接收靈敏度過程中，第二信號產生電路204和第二信號強度調節電路205處於休眠狀態；顯示的最弱信號強度值已經過標定，為直接進入待測設備20埠的輸入功率值。

操作人員只需要將待測ETC設備20與測試裝置10正常連接，通過人機互動模塊400上的一鍵輸入，就可以獲得待測設備20的接收靈敏度的指標參數，操作簡單，維護容易。

進一步的，在實際應用中，測試接收動態範圍，與接收靈敏度的測試方式一致，只是需要測試接收靈敏度的上下限，最終顯示在人機互動模塊400上的為上下限的差值。

進一步的，在實際應用中，測試接收帶寬，與接收靈敏度的測試方式類似，只是需要將第一信號產生電路201的輸出載波頻率在使用信道的左右進行調節，在第一信號強度調節電路202的輸出功率為(P1+6)dBm時，滿足誤碼率指標要求。最終顯示在人機互動模塊400上的為滿足要求的頻率上下限的差值。

本實用新型給出的另一實施例是對RSU設備的接收同信道幹擾抑制比的測試。該應用中，控制模塊100，生成兩組原始數據序列PN9隨機序列，一組通過FM0編碼，進入發送模塊200中的第一信號產生電路201；另一組則不經過FM0編碼，直接進入發送模塊200中的第二信號產生電路204。兩組基帶數據分別在第一信號產生電路201和第二信號產生電路204中調製在5.79GHz信號上，分別經過第一信號強度調節電路202和第二信號強度調節電路205，進入合路器203，通過合路器的輸出進入待測RSU設備20。

實際應用中，操作人員在人機互動模塊400中輸入測試同信道幹擾抑制比的指令，控制模塊100，接收到測試指令後，首先按照接收靈敏度的測試方法，確定第一信號強度調節電路202的輸出功率強度P1dBm，此時第二信號產生電路204和第二信號強度調節電路205處於不工作狀態。接下來，將第一信號強度調節電路202的輸出功率調至(P1+6)dBm，在接下來的測試過程中，保持固定不變。同時打開第二信號產生電路204和第二信號強度調節電路205，並將未編碼的PN9序列調製在第二信號產生電路204產生的5.79G載波上，經過第二信號強度調節電路205，與第一信號強度調節電路202的輸出，通過合路器203，進入待測RSU設備20。待測RSU設備20的輸出進入信號處理模塊300，控制模塊100對接收數據的處理方式和接收靈敏度測試一樣。通過第二信號強度調節電路205，由弱至強調整第二信號強度調節電路205的輸出，直至誤碼率數據不符合測試要求。最後符合誤碼率指標要求時，第二信號強度調節電路205的輸出功率為P2dBm。則同信道幹擾抑制比為(P1-P2)dB。

操作人員只需要將待測ETC設備20與測試裝置10正常連接，通過人機互動模塊400上的一鍵輸入，就可以獲得待測設備20的同信道幹擾抑制比的指標參數，操作簡單，維護容易。

進一步的，在實際應用中，測試鄰信道幹擾抑制比，與同信道幹擾抑制比方式一致，只是第二信號產生電路204產生的載波為鄰信道的信號。

需要說明的，對於待測設備20本身具備解碼功能的，也可以通過該測試裝置進行接收性能的測試，信號處理模塊300對是否解碼的數據可以做兼容處理。本領域技術人員可以根據具體使用場景進行合理設置，本實用新型不作限定。

進一步的，第一信號產生電路201、第二信號產生電路204，可由鎖相環、壓控振蕩器、調製器等組成，本領域技術人員可以根據具體使用場景進行合理設置，本實用新型不作限定。

進一步的，第一信號調節強度202、第二信號強度調節205可由衰減器、放大器中的一種或者多種組成，本領域技術人員可以根據具體使用場景進行合理設置，本實用新型不作限定。

進一步的，待測ETC設備20可以為OBU設備，手持發行器、臺式發行器等其他設備，設置信道也可以為其他信道，調製方式也不做具體限制，本領域技術人員可以根據具體使用場景進行合理設置。

在本實用新型中，術語「第一」、「第二」、「第三」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。術語「多個」指兩個或兩個以上，除非另有明確的限定。

雖然結合附圖描述了本實用新型的實施方式，但是本領域技術人員可以在不脫離本實用新型的精神和範圍的情況下做出各種修改和變型，這樣的修改和變型均落入由所附權利要求所限定的範圍之內。