一种多级ETC无线射频数据的抓取方法及装置与流程

本申请涉及信号处理领域，具体涉及一种多级etc无线射频数据的抓取方法，同时涉及一种多级etc无线射频数据的抓取装置。

背景技术：

随着etc收费系统在整个高速公路收费网内的使用，etc收费系统成为高速公路收费的核心手段，对收费工作起到决定性作用，在实际应用中，etc路侧设备的工作状态及稳定性是整个系统稳定运行的关键，因此需要对etc路侧设备进行状态监控，核心就是etc无线射频信号的抓取和信号参数的测量。针对etc无线射频信号的抓取，最初是开发人员使用的调试设备，为查找问题而获取现场的无线射频交易数据，内部组成如图5所示，天线1和天线2收到射频信号后分别传给上行解码和下行解码，解码数据经过处理器整合后，通过接口输出。

现有技术，虽然可抓取etc无线射频信号，但是存在以下严重不足：

第一只能单个独立工作，监测区域小；

第二数据处理能力不足，经常漏掉较弱的射频信号。

技术实现要素：

为解决上述问题，本申请提供一种多级etc无线射频数据抓取方法，包括：

同步多个采集器的时间；

多个采集器分别抓取各自所覆盖区域内的etc无线射频信号；

解调所述etc无线射频信号，获取基带数据和rssi数据；

根据交互协议和数据校验规则获取基带数据中的有效数据；通过均值法获得rssi数据的功率值，再通过拟合法和均方值对所述功率值进行修正，获得rssi数据对应的最终功率数据。

优选的，在解调所述etc无线射频信号的步骤之前，还包括：

对所述射频信号进行滤波和放大处理。

优选的，获得rssi数据对应的最终功率数据，用于评价etc无线射频信号的强度。

优选的，还包括：

存储所述基带数据中的有效数据和rssi数据对应的最终功率数据。

本申请同时提供一种多级etc无线射频数据的抓取装置，包括：

时间同步单元，用于同步多个采集器的时间；

信号抓取单元，用于多个采集器分别抓取各自所覆盖区域内的etc无线射频信号；

信号解调单元，解调所述etc无线射频信号，获取基带数据和rssi数据；

有效数据和功率数据获取单元，用于根据交互协议和数据校验规则获取基带数据中的有效数据；通过均值法获得rssi数据的功率值，再通过拟合法和均方值对所述功率值进行修正，获得rssi数据对应的最终功率数据。

优选的，还包括：

滤滤波和放大处理子单元，对所述射频信号进行滤波和放大处理。

优选的，还包括：

存储单元，存储所述基带数据中的有效数据和rssi数据对应的最终功率数据。

通过本申请提供的etc无线射频数据抓取方法及装置，不但提高单采集器的接收灵敏度，还能实现多个采集器协调工作，通过采集大区域内的etc无线信号，从而为判断etc路侧设备是否正常工作提供更丰富的数据。解决现有技术只能单个独立工作，监测区域小；以及数据接收能力不足，经常漏掉较弱的射频信号的问题。

附图说明

图1是本申请提供的一种多级etc无线射频数据抓取方法的流程示意图；

图2是本申请提供的一种多级etc无线射频数据抓取装置的结构示意图；

图3是本申请提供的一种多级etc无线射频数据抓取系统的结构示意图；

图4是本申请提供的多级etc无线射频数据抓取系统的结构示意图；

图5是本申请涉及的现有技术采集器的结构示意图；

图6是本申请提供的采集器的内部结构示意图；

图7是本申请涉及的一种多级etc无线射频数据抓取方法的工作流程示意图。

具体实施方式

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。

本申请提供一种多级etc无线射频数据抓取方法，其流程示意图如图1所示。包括如下步骤：

步骤s101，协调控制器同步多个采集器的时间。

协调控制器，可以在启动时，或定时对连接的多个采集器的时间进行校对，当任意一个采集器的时间与协调控制器的时间不一致时，使用协调控制器的时间同步采集器的时间。使所有采集器在抓取数据时保持时间一致。

步骤s102，多个采集器分别抓取各自所覆盖区域内的etc无线射频信号。

采集器所能覆盖的区域范围有限，所以，为了能抓取etc交易区域内的所有信号，提高etc无线射频信号，可以根据需要和每个采集器所能覆盖的区域范围，设置采集器的数量和采集器之间的距离。然后，每个采集器分别抓取各自所覆盖区域内的etc无线射频信号。

步骤s103，解调所述etc无线射频信号，获取基带数据和rssi数据。

采集器对抓取的数据进行滤波和放大，提高信号接收灵敏度，以免漏掉较弱的射频信号。对经过放大的信号进行解调，解调后有两种信号，一种为基带数据(fmo)，一种为rssi数据。

步骤s104，根据交互协议和数据校验规则选取基带数据中的有效数据；通过均值法获得rssi数据的功率值，再通过拟合法和均方值对所述功率值进行修正，获得rssi数据对应的最终功率数据。

在根据交互协议和数据校验规则选取基带数据中的有效数据后，删除无效数据。rssi数据对应的最终功率数据，用于评价etc无线射频信号的强度。最终，由协调控制器，存储所述基带数据中的有效数据和rssi数据对应的最终功率数据。

多级etc无线射频数据抓取方法的工作流程如图7所示。图6中的fmo解码，是指对基带信号进行解码。

基于同一发明构思，本申请同时提供一种多级etc无线射频数据的抓取装置200，如图2所示，包括：

时间同步单元210，用于同步多个采集器的时间；

信号抓取单元220，用于多个采集器分别抓取各自所覆盖区域内的etc无线射频信号；

信号解调单元230，解调所述etc无线射频信号，获取基带数据和rssi数据；

有效数据和功率数据获取单元240，用于根据交互协议和数据校验规则获取基带数据中的有效数据；通过均值法获得rssi数据的功率值，再通过拟合法和均方值对所述功率值进行修正，获得rssi数据对应的最终功率数据。

优选的，还包括：

滤波和放大处理子单元，对所述射频信号进行滤波和放大处理。

优选的，还包括：

存储单元，存储所述基带数据中的有效数据和rssi数据对应的最终功率数据。

具体应用实施例如下：

一种多级etc无线射频数据的抓取系统，由多个采集器和协调控制器构成，其结构如图3和图4所示。多个采集器，分别与协调控制器连接或多个采集器级连后再与协调控制器连接，用于采集所覆盖区域内的etc无线射频信号的数据；协调控制器，用于协调控制多个采集器的运行，以及控制多个采集器保持时间同步；并收集多个采集器获取的所述etc无线射频信号的数据。

多个采集器与协调控制器的连接方式共分为2种，其中第一种连接方式为多个采集器，分别与协调控制器连接，如图3所示。第二种连接方式为多个采集器级连后再与协调控制器连接，如图4所示。

图3的第一种连接方式中，包括采集器1(201)，采集器2(202)，采集器3(20)……采集器n(20n)，协调控制器(100)，当多个采集器分别与协调控制器连接时，多个采集器将采集到的所覆盖区域内的etc无线射频信号的数据分别发送给协调控制器。

图4的第二种连接方式中，包括采集器1(201)，采集器2(202)，采集器3(20)……采集器n(20n)，协调控制器(100)，当多个采集器级连后再与协调控制器连接时，级连最远端的n级采集器，将采集到的所覆盖区域内的etc无线射频信号的数据，发送给与之连接的n-1级采集器，n-1级采集器将n级采集器及n-1级采集器采集到的所覆盖区域内的etc无线射频信号的数据，发送给n-2级采集器，直至与协调控制器连接的采集器，收到所有采集器采集到的所覆盖区域内的etc无线射频信号的数据后，将所述数据发送至协调控制器。

协调控制器，用于协调控制多个采集器保持相同的检测运行状态或休眠运行状态；当多个采集器为运行状态时，使多个采集器保持时间同步。当协调控制器正在升级时，其状态为升级调整状态。

每个采集器采集所覆盖区域内的etc无线射频信号的数据时，每条数据都带有采集时间戳。

当多级etc无线射频数据的抓取系统处于工作模式时，系统统一校时，各采集器都以协调控制器时间为准，各采集器分别工作，进行自己覆盖区域内的etc无线信号采集，所有采集数据均带有时间戳，然后将采集数据传输给协调控制器或者上一级采集器，最终汇集到协调控制器，实现整个区域内etc无线信号的数据采集。

采集器的内部结构如图6所示，包括上行和下行天线(500)，上行和下行射频处理模块(400)，上行和下行解调模块(300)，处理器(200)和上行和下行接口(100)。上行天线与上行射频处理模块连接；上行射频处理模块与上行解调模块连接；上行解调模块与处理器连接；下行天线与下行射频处理模块连接；下行射频处理模块与下行解调模块连接；下行解调模块与处理器连接；上行解调模块和下行解调模块与处理器连接；处理器分别与上行接口和下行接口连接。

上行和下行天线，用于接收etc交易过程中上行和下行射频信号；

上行天线，用于接收etc交易过程中上行射频信号；将接收的上行射频信号发送给上行射频处理模块；

下行天线，用于接收etc交易过程中下行射频信号；将接收的下行射频信号发送给下行射频处理模块；

上行射频处理模块，用于接收上行天线发送的上行射频信号，对所述射频信号进行滤波和放大处理，将处理后的数据发送给上行解调模块；

下行射频处理模块，用于接收下行天线发送的下行射频信号，对所述射频信号进行滤波和放大处理，将处理后的数据发送给下行解调模块；

上行解调模块，用于接收上行射频处理模块发送的数据，对所述数据进行解调，获得基带数据和rssi数据，以及对解调获得的基带数据进行解码；将解调和解码后的数据发送给处理器；

下行解调模块，用于接收下行射频处理模块发送的数据，对所述数据进行解调，获得基带数据和rssi数据，以及对解调获得的基带数据进行解码；将解调和解码后的数据发送给处理器；

处理器，用于接收上行解调模块和下行解调模块发送的数据，对所述数据通过整合处理，获得基带数据和rssi数据对应的解码数据和功率数据；将解码数据和功率数据发送至上行接口和下行接口；处理器对上行解调模块和下行解调模块发送的基带数据，根据交互协议和数据校验规则选取基带数据中的有效数据；处理器对上行解调模块和下行解调模块发送的rssi数据，通过均值法获得功率值，再通过拟合法和均方值对所述功率值进行修正，获得rssi数据对应的最终功率数据。处理器的功能，还包括：控制所述抓取装置的工作模式和控制射频信号。

上行接口，用于将处理后的上行射频数据输出，以及与多设备级联；

下行接口，用于将处理后的下行射频数据输出，以及与多设备级联。

多个采集器，通过上行接口和下行接口连接，或与协调控制器连接。

采集器的工作过程为，处理器通过接收(上行接口或下行接口)接收上位机指令，控制整体工作模式；在抓取数据工作模式下，上下行天线收到etc无线射频信号后，传给上/下行射频处理进行信号滤波和放大，提高接收灵敏度；经过放大的射频信号传给上/下行解调模块进行解调，解调后有两种信号，分别为解码数据和rssi信号，其中解码数据就是数据，处理器根据协议和数据校验选取有效数据。rssi数据经过均值法初步得出功率值，再将本次交易过程中的功率数据，通过拟合法和均方值进行修正，得出最终信号功率数值，评价信号强度。处理器整合收到的解码数据、射频功率信号，附带时间戳，通过接口输出给协调控制器。

通过本申请提供的etc无线射频数据抓取方法及装置，不但提高单采集器的接收灵敏度，还能实现多个采集器协调工作，通过采集大区域内的etc无线信号，从而为判断etc路侧设备是否正常工作提供更丰富的数据。解决现有技术只能单个独立工作，监测区域小；以及数据接收能力不足，经常漏掉较弱的射频信号的问题。

最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。