本发明涉及智能交通领域，尤其涉及一种dsrc车载设备的载波频率测量方法及装置。
背景技术：
：：专用短程通信(dedicatedshortrangecommunication，简称dsrc)技术是国家专门用于智能交通领域长距离射频识别的通信技术，在电子不停车收费(electronictollcollection，简称etc)领域已有广泛应用，在人工半自动收费(manualtollcollection，mtc)领域也将有广阔的发展空间。目前，dsrc车载设备主要包括车载单元(onboardunit，简称obu)和复合通行卡(compoundpasscard，简称cpc)。在etc领域，obu的应用越来越广泛，市场保有量也与日俱增。而在mtc领域，cpc是为解决高速公路路径识别问题的新一代dsrc类产品，其特点是具有5.8ghz和13.56mhz通信功能，支持入口信息和路径信息读写功能，在封闭式收费公路收费站入口车道发放给车辆、出口车道收回，可重复使用。典型应用中，在mtc入口车道通过13.56mhz通信将入口信息写入cpc，并开启卡内的5.8ghz功能模块，车辆行驶至5.8ghz自由流标识点信号覆盖区域内时，标识路侧单元(roadsideunit，简称rsu)采用5.8ghz专用短程通信技术与cpc进行信息交换，将路径信息写入cpc中，完成路径标识。在各种dsrc系统实际运行过程中，不可避免的会出现车载设备工作异常的情况，如标识失败等。其中，部分异常情况是源于车载设备载波频率不满足gb20851国标标准中规定的频率容限要求，现有技术中针对这一情况进行现场的定位需要两到三个设备。针对obu，使用rsu或发行设备通过5.8ghz通信发送一段下行数据帧，打开obu 内的5.8ghz功能模块，使车载设备回复一段上行数据帧，再使用频谱仪测量上行数据帧的载波中心频率，或者使用rsu或发行设备将obu切换至载波发送状态，再使用频谱仪测量载波中心频率。对于cpc，在上述步骤前还需使用车道读卡器打开cpc内的5.8ghz功能模块。上述现有技术涉及到多个设备的使用组合，操作十分复杂；使用频谱仪检测已进行数据调制的载波信号，不仅价格昂贵，其检测误差也较大，很难测量到准确的载波频率值；而将车载设备切换至载波发送状态后，电流恒定为最大状态，长时间测量对其内部供电电池损伤较大。鉴于此，如何低成本、简单快捷的测量dsrc车载设备的载波频率成为目前需要解决的技术问题。技术实现要素：为解决上述的技术问题，本发明提供一种dsrc车载设备的载波频率测量方法及装置，能够简单快捷的测量dsrc车载设备的载波频率，成本低，有利于大范围推广使用。第一方面，本发明提供一种dsrc车载设备的载波频率测量方法，包括：dsrc车载设备的载波频率测量装置设定其内部的微波接收模块本振频率为fc，获取所述微波接收模块中的中频滤波器的中心频率fi；dsrc车载设备的载波频率测量装置开启所述dsrc车载设备的5.8ghz功能模块；dsrc车载设备的载波频率测量装置向所述dsrc车载设备发送载波频率测量信号，接收所述dsrc车载设备返回的载波频率测量响应信号，获取根据此时的本振频率对所述载波频率测量响应信号进行混频并滤波后的中频信号的强度值pc；dsrc车载设备的载波频率测量装置改变微波接收模块本振频率，在接收到载波频率测量响应信号时，获取第1次至第k次改变时对应的本振频率f1…fk以及根据该本振频率对接收到的载波频率测量响应信 号进行混频并滤波后的中频信号的强度值p1…pk；dsrc车载设备的载波频率测量装置选取p1…pk和pc中的最大值pmax，根据pmax的角标从f1…fk和fc中确定pmax对应的本振频率fmax；dsrc车载设备的载波频率测量装置根据fmax和fi，获取所述dsrc车载设备的载波频率；dsrc车载设备的载波频率测量装置读取所述dsrc车载设备外部的条形码，将所述条形码与所述载波频率进行绑定并存储至数据库；其中，fc为行业内技术规范标准值；fi为中频滤波器固有参数，其理论值等于所述微波接收模块本振频率与所述dsrc车载设备遵循行业内技术规范中射频参数规定所发射的信号中心频率之差。可选地，所述fc和所述fi均为使用频谱仪校准后的频率值，所述中频滤波器对频率为fi的信号衰减最小。可选地，所述dsrc车载设备的载波频率测量装置根据fmax和fi，获取所述dsrc车载设备的载波频率，包括：dsrc车载设备的载波频率测量装置根据fmax和fi，通过第一公式，获取所述dsrc车载设备的载波频率fobe；其中，当所述dsrc车载设备所发射信号的频率小于所述dsrc车载设备所接收信号的频率时，所述第一公式为：fobe＝fmax-fi；当所述dsrc车载设备所发射信号的频率大于等于所述dsrc车载设备所接收信号的频率时，所述第一公式为：或fobe＝fmax+fi。可选地，所述dsrc车载设备为车载单元obu，相应地，所述dsrc车载设备的载波频率测量装置开启所述dsrc车载设备的5.8ghz功能模块，具体为：dsrc车载设备的载波频率测量装置通过向所述dsrc车载设备 发射5.8ghz唤醒信号，开启所述dsrc车载设备的5.8ghz功能模块。可选地，所述dsrc车载设备为复合通行卡cpc，相应地，所述dsrc车载设备的载波频率测量装置开启所述dsrc车载设备的5.8ghz功能模块，具体为：dsrc车载设备的载波频率测量装置通过13.56mhz通信开启所述dsrc车载设备的5.8ghz功能模块。可选地，所述dsrc车载设备的载波频率测量装置改变微波接收模块本振频率，在接收到载波频率测量响应信号时，获取第1次至第k次改变时对应的本振频率f1…fk以及根据该本振频率对接收到的载波频率测量响应信号进行混频并滤波后的中频信号的强度值p1…pk，包括：dsrc车载设备的载波频率测量装置按照预设步进值△f递增微波接收模块本振频率，在接收到载波频率测量响应信号时，获取第j次递增时微波接收模块本振频率f1j＝fc+△f*j，以及根据f1j对接收到的载波频率测量响应信号进行混频并滤波后的中频信号的强度值p1j，其中，j＝{1，2，…，m},m为在不再接收到所述dsrc车载设备返回的载波频率测量响应信号时，停止本振频率递增并获取的微波接收模块本振频率的递增次数；将当前微波接收模块本振频率重新设定为fc；按照预设步进值△f递减微波接收模块本振频率，在接收到载波频率测量响应信号时，获取第k次递增时微波接收模块本振频率f2i＝fc+△f*i，以及根据f2i对接收到的载波频率测量响应信号进行混频并滤波后的中频信号的强度值p2i，其中，i＝{1，2，…，n},n为在不再接收到所述dsrc车载设备返回的载波频率测量响应信号时，停止本振频率递减并获取的微波接收模块本振频率的递减次数；相应地，所述dsrc车载设备的载波频率测量装置选取p1…pk和pc中的最大值pmax，根据pmax的角标从f1…fk和fc中确定pmax对应的本振 频率fmax，具体包括：所述dsrc车载设备的载波频率测量装置选取p1j、p2i和pc中的最大值pmax，j＝{1，2，…，m}，i＝{1，2，…，n}，根据pmax的角标从f1j、f2i和fc中确定pmax对应的本振频率fmax。第二方面，本发明提供一种dsrc车载设备的载波频率测量装置，包括：处理装置、微波通信装置、13.56mhz通信装置、条形码识别装置和电源装置；所述微波通信装置、13.56mhz通信装置、条形码识别装置和电源装置分别与所述处理装置连接；所述处理装置，用于控制所述微波通信装置、13.56mhz通信装置及条形码识别装置，执行权利要求1-6中任一项所述的方法，获取dsrc车载设备的载波频率；所述13.56mhz通信装置，用于开启所述dsrc车载设备的5.8ghz功能模块；所述条形码识别装置，用于读取所述dsrc车载设备外部的条形码；所述电源装置，用于提供稳定电源；所述微波通信装置，包括：接口模块、微波发送模块、微波接收模块、本振模块和场强检测模块；所述接口模块，与所述处理装置、微波发送模块、微波接收模块和场强检测模块分别连接，用于实现所述微波通信装置与所述处理装置的数据交互，向所述微波发送模块发送调制前的基带数据，接收所述微波接收模块解调后的基带数据，以及接收所述场强检测模块测量的中频信号的强度值；所述微波发送模块，与所述本振模块连接，用于根据接收的本振信号对所述接口模块发送的基带数据进行调制，向所述dsrc车载设备发送载波频率测量信号，以及在所述dsrc车载设备为车载单元 obu时向所述dsrc车载设备发送5.8ghz唤醒信号，以开启所述dsrc车载设备的5.8ghz功能模块；所述微波接收模块，与所述本振模块、所述场强检测模块分别连接，用于接收所述dsrc车载设备返回的载波频率测量响应信号，根据微波接收模块本振频率对接收到的载波频率测量响应信号进行混频并滤波后产生中频信号，并解调出基带数据；所述本振模块，用于产生所述微波发送模块用于调制的第一本振信号，以及产生所述微波接收模块用于解调的第二本振信号；所述场强检测模块，用于测量所述微波接收模块产生的中频信号的强度值。可选地，所述微波接收模块，包括：天线、混频器、中频滤波器和解调器；所述天线，用于接收所述dsrc车载设备返回的载波频率测量响应信号；所述混频器，用于接收所述本振模块发送的第二本振信号，根据所述第二本振信号对所述天线接收到的载波频率测量响应信号进行混频，产生中频信号；所述中频滤波器，用于对混频后产生的中频信号进行滤波；所述解调器，用于将滤波后的中频信号解调出基带数据。可选地，所述本振模块，用于产生所述微波发送模块用于调制的第一本振信号，以及产生所述微波接收模块用于解调的第二本振信号，所述第一本振信号与第二本振信号为公用的同一信号；或者，所述本振模块，包括：第一本振模块和第二本振模块；所述第一本振模块，与所述微波发送模块连接，用于产生所述微波发送模块用于调制的第一本振信号；所述第二本振模块，与所述微波接收模块连接，用于产生所述微 波接收模块用于解调的第二本振信号。可选地，所述处理装置为中央处理器cpu、或现场可编程门阵列fpga、或数字信号处理器dsp；和/或，所述条形码识别装置为红外条形码识别装置；和/或，所述电源装置为ad-dc适配器或者锂电池供电装置。由上述技术方案可知，本发明的dsrc车载设备的载波频率测量方法及装置，将微波接收模块所接收的信号供给微波接收模块的本振信号进行混频并滤波后产生中频信号，利用中频滤波器的带通特性，通过改变微波接收模块本振频率，获取不同本振频率下的中频信号强度，从中选取最大值，所对应的微波接收模块本振频率与中频滤波器中心频率之差或之和即为被测信号载波频率，能够简单快捷的测量dsrc车载设备的载波频率，成本低，有利于大范围推广使用。附图说明图1为本发明一实施例提供的一种dsrc车载设备的载波频率测量方法的流程示意图；图2为本发明一实施例提供的一种dsrc车载设备的载波频率测量装置的原理框图；图3为本发明另一实施例提供的一种dsrc车载设备的载波频率测量装置的原理框图；图4为图2和图3所示dsrc车载设备的载波频率测量装置的中的微波接收模块的原理框图。具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整的描述，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的实施例，都属于本发明保护的范围。图1示出了本发明一实施例提供的dsrc车载设备的载波频率测量方法的流程示意图，该方法基于图2或图3所示的dsrc车载设备的载波频率测量装置，如图1所示，本实施例的dsrc车载设备的载波频率测量方法如下所述。101、dsrc车载设备的载波频率测量装置设定其内部的微波接收模块本振频率为fc，获取所述微波接收模块中的中频滤波器的中心频率fi。其中，fc为行业内技术规范标准值；fi为中频滤波器固有参数，其理论值等于所述微波接收模块本振频率与所述dsrc车载设备遵循行业内技术规范中射频参数规定所发射的信号中心频率之差。在具体应用中，所述fc和所述fi均可优选为使用频谱仪校准后的频率值，所述中频滤波器对频率为fi的信号衰减最小。102、dsrc车载设备的载波频率测量装置开启所述dsrc车载设备的5.8ghz功能模块。可理解的是，所述dsrc车载设备可包括：车载单元obu或复合通行卡cpc；在具体应用中，若所述dsrc车载设备为车载单元obu，相应地，所述步骤102，则可具体为：所述dsrc车载设备的载波频率测量装置通过向所述dsrc车载设备发射5.8ghz唤醒信号，开启所述dsrc车载设备的5.8ghz功能模块。在具体应用中，若所述dsrc车载设备为复合通行卡cpc，相应地，所述步骤102，则可具体为：所述dsrc车载设备的载波频率测量装置通过13.56mhz通信开启所述dsrc车载设备的5.8ghz功能模块。103、dsrc车载设备的载波频率测量装置向所述dsrc车载设备发送载波频率测量信号，接收所述dsrc车载设备返回的载波频率测量响应信号，获取根据此时的本振频率对所述载波频率测量响应信号进行混频并滤波后的中频信号的强度值pc。其中，所述载波频率测量信号需要遵循行业内技术规范标准。在具体应用中，所述载波频率测量信号可以为信标服务表(beaconservicetable，etc应用层协议，简称bst)信号，所述载波频率测量响应信号可以为车辆服务表(vehicleservicetable，etc应用层协议，简称vst)信号。104、dsrc车载设备的载波频率测量装置改变微波接收模块本振频率，在接收到载波频率测量响应信号时，获取第1次至第k次改变时对应的本振频率f1…fk以及根据该本振频率对接收到的载波频率测量响应信号进行混频并滤波后的中频信号的强度值p1…pk。105、dsrc车载设备的载波频率测量装置选取p1…pk和pc中的最大值pmax，根据pmax的角标从f1…fk和fc中确定pmax对应的本振频率fmax。在具体应用中，在所述步骤105中，dsrc车载设备的载波频率测量装置可通过对p1…pk和pc进行大小值排序，选取p1…pk和pc中的最大值pmax。106、dsrc车载设备的载波频率测量装置根据fmax和fi，获取所述dsrc车载设备的载波频率。在具体应用中，所述步骤106，可以包括：根据fmax和fi，通过第一公式，获取所述dsrc车载设备的载波频率fobe；其中，当所述dsrc车载设备所发射信号的频率小于所述dsrc车载设备所接收信号的频率时，所述第一公式为：fobe＝fmax-fi；当所述dsrc车载设备所发射信号的频率大于等于所述dsrc车载设备所接收信号的频率时，所述第一公式为：或fobe＝fmax+fi。107、dsrc车载设备的载波频率测量装置读取所述dsrc车载设备外部的条形码，将所述条形码与所述载波频率进行绑定并存储至数据库。本实施例的dsrc车载设备的载波频率测量方法，将微波接收模块所接收的信号供给微波接收模块的本振信号进行混频并滤波后产生中频信号，利用中频滤波器的带通特性(中频滤波器的中频信号的幅值反比于该中频信号和中频滤波器中心频率的差值，在微波接收模块所接收的信号频率未知且固定的情况下，在改变本振信号频率时，通过中频滤波器滤波后的中频信号强度会有变化)，通过改变微波接收模块本振频率，获取不同本振频率下的中频信号强度，从中选取最大值，所对应的微波接收模块本振频率与中频滤波器中心频率之差或之和即为被测信号载波频率，无需使用价格昂贵的频谱仪和包括车道读卡器以及标识路侧单元在内的辅助设备，使用一种装置即可完成测量，能够简单快捷的测量dsrc车载设备的载波频率，成本低，有利于大范围推广使用，便于技术人员现场定位问题。在具体应用中，所述步骤104，可以包括图中未示出的步骤：104a、dsrc车载设备的载波频率测量装置按照预设步进值△f递增微波接收模块本振频率，在接收到载波频率测量响应信号时，获取第j次递增时微波接收模块本振频率f1j＝fc+△f*j，以及根据f1j对接收到的载波频率测量响应信号进行混频并滤波后的中频信号的强度值p1j，其中，j＝{1，2，…，m},m为在不再接收到所述dsrc车载设备返回的载波频率测量响应信号时，停止本振频率递增并获取的微波接收模块本振频率的递增次数；104b、dsrc车载设备的载波频率测量装置将当前微波接收模块本振频率重新设定为fc；104c、dsrc车载设备的载波频率测量装置按照预设步进值△f递减微波接收模块本振频率，在接收到载波频率测量响应信号时，获取第k次递增时微波接收模块本振频率f2i＝fc+△f*i，以及根据f2i对接收到的载波频率测量响应信号进行混频并滤波后的中频信号的强度值p2i，其中，i＝{1，2，…，n},n为在不再接收到所述dsrc车载设备返回的载波频率测量响应信号时，停止本振频率递减并获取的微波接收模块本振频率的递减次数；相应地，所述步骤105，可具体为：dsrc车载设备的载波频率测量装置选取p1j、p2i和pc中的最大值pmax，j＝{1，2，…，m}，i＝{1，2，…，n}，根据pmax的角标从f1j、f2i和fc中确定pmax对应的本振频率fmax。在具体应用中，所述dsrc车载设备的载波频率测量装置可以通过对p1…pk和pc进行大小值排序，选取p1j、p2i和pc中的最大值pmax，j＝{1，2，…，m}，i＝{1，2，…，n}。应说明的是，在具体应用中，上述步骤104c和104a可以进行对调，即既可以依次执行上述步骤104a、104b和104c，也可以依次执行上述步骤104c、104b和104a。本实施例的dsrc车载设备的载波频率测量方法，无需使用价格昂贵的频谱仪和包括车道读卡器以及标识路侧单元在内的辅助设备，使用一种装置即可完成测量，能够简单快捷的测量dsrc车载设备的载波频率，成本低，有利于大范围推广使用，便于技术人员现场定位问题。图2示出了本发明一实施例提供的一种dsrc车载设备的载波频率测量装置的原理框图，如图2所示，本实施例的dsrc车载设备的载波频率测量装置，包括：处理装置11、微波通信装置15、13.56mhz 通信装置13、条形码识别装置14和电源装置12；所述微波通信装置15、13.56mhz通信装置13、条形码识别装置14和电源装置12分别与所述处理装置11连接；所述处理装置11，用于控制所述微波通信装置15、13.56mhz通信装置13及条形码识别装置14，执行图1所示的dsrc车载设备的载波频率测量方法，获取dsrc车载设备的载波频率；所述13.56mhz通信装置13，用于开启所述dsrc车载设备的5.8ghz功能模块；所述条形码识别装置14，用于读取所述dsrc车载设备外部的条形码；所述电源装置12，用于提供稳定电源；所述微波通信装置15，包括：接口模块155、微波发送模块151、微波接收模块153、本振模块152和场强检测模块154；所述接口模块155，与所述处理装置11、微波发送模块151、微波接收模块153和场强检测模块154分别连接，用于实现所述微波通信装置15与所述处理装置11的数据交互，向所述微波发送模块151发送调制前的基带数据，接收所述微波接收模块153解调后的基带数据，以及接收所述场强检测模块154测量的中频信号的强度值；所述微波发送模块151，与所述本振模块152连接，用于根据接收的本振信号对所述接口模块155发送的基带数据进行调制，向所述dsrc车载设备发送载波频率测量信号，以及在所述dsrc车载设备为车载单元obu时向所述dsrc车载设备发送5.8ghz唤醒信号，以开启所述dsrc车载设备的5.8ghz功能模块；所述微波接收模块153，与所述本振模块152、所述场强检测模块154分别连接，用于接收所述dsrc车载设备返回的载波频率测量响应信号，根据微波接收模块153本振频率对接收到的载波频率测量响应信号进行混频并滤波后产生中频信号，并解调出基带数据；所述本振模块152，用于产生所述微波发送模块151用于调制的第一本振信号，以及产生所述微波接收模块153用于解调的第二本振信号；所述场强检测模块154，用于测量所述微波接收模块153产生的中频信号的强度值。在具体应用中，如图4所示，所述微波接收模块153，可以包括：天线201、混频器202、中频滤波器203和解调器204；所述天线201，用于接收所述dsrc车载设备返回的载波频率测量响应信号；所述混频器202，用于接收所述本振模块152发送的第二本振信号，根据所述第二本振信号对所述天线接收到的载波频率测量响应信号进行混频，产生中频信号(中频信号1)；所述中频滤波器203，用于对混频后产生的中频信号进行滤波；所述解调器204，用于将滤波后的中频信号(中频信号2)解调出基带数据。在一具体应用中，如图2所示，所述本振模块152，用于产生所述微波发送模块151用于调制的第一本振信号，以及产生所述微波接收模块153用于解调的第二本振信号，所述第一本振信号与第二本振信号为公用的同一信号。在另一具体应用中，如图3所示，所述本振模块152，可以包括：第一本振模块152a和第二本振模块152b；所述第一本振模块152a，与所述微波发送模块151连接，用于产生所述微波发送模块151用于调制的第一本振信号；所述第二本振模块152b，与所述微波接收模块153连接，用于产生所述微波接收模块153用于解调的第二本振信号。在具体应用中，所述处理装置11可以为中央处理器(centralprocessingunit，简称cpu)、或现场可编程门阵列 (field-programmablegatearray，简称fpga)、或数字信号处理器(digitalsignalprocessor，简称dsp)等。在具体应用中，所述条形码识别装置14可以优选为红外条形码识别装置等。在具体应用中，所述电源装置12可以为交流电(alternatingcurrent，简称ad)-直流电(directcurrent，简称dc)适配器或者锂电池供电装置等。在具体应用中，本实施例所述dsrc车载设备的载波频率测量装置可以为桌面台式设备，也可以为手持式设备等。本实施例的dsrc车载设备的载波频率测量装置，将微波接收模块所接收的信号供给微波接收模块的本振信号进行混频并滤波后产生中频信号，利用中频滤波器的带通特性(中频滤波器的中频信号的幅值反比于该中频信号和中频滤波器中心频率的差值，在微波接收模块所接收的信号频率未知且固定的情况下，在改变本振信号频率时，通过中频滤波器滤波后的中频信号强度会有变化)，通过改变微波接收模块本振频率，获取不同本振频率下的中频信号强度，从中选取最大值，所对应的微波接收模块本振频率与中频滤波器中心频率之差或之和即为被测信号载波频率，无需使用价格昂贵的频谱仪和包括车道读卡器以及标识路侧单元在内的辅助设备，使用一种装置即可完成测量，能够简单快捷的测量dsrc车载设备的载波频率，成本低，有利于大范围推广使用，便于技术人员现场定位问题。本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。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。当前第1页12当前第1页12