一种电子不停车多制式系统及其工作方法技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种电子不停车多制式系统及其工作方法，系统包括主控处理单元用于进行主机资源管理、故障处理和参数配置，并生成对扩展单元及射频前传单元的控制信号，且输出结果进行分配频谱及标签交易时隙；扩展单元用于将对射频前传单元的控制信号传输至射频前传单元；射频前传单元用于根据控制信号生成射频信号，对射频信号进行当前车道存在的电子标签的信号强度、信号入射方位角、解调解析参数解析，以得到输出结果，并反馈至主控处理单元。通过实施本发明专利技术实施例的系统可实现支持多种调制方式、提高数据传输速率、降低丢帧率，同时在车载端配套标签设备做到低成本，满足在高速或城市场景下传输高质量的图片、语音及视频流数据。频流数据。频流数据。

【技术实现步骤摘要】
一种电子不停车多制式系统及其工作方法


[0001]本专利技术涉及电子不停车收费系统
，尤其涉及一种电子不停车多制式系统及其工作方法。
[0002]
技术介绍

[0003]ETC （电子不停车收费系统，Electronic Toll Collection）业务系统的核心路侧设备采用射频识别技术，通过国标DSRC（专用短程通信技术，Dedicated Short Range Communication）、调制方式、数据速率与车载射频标签之间建立微波链路进行数据交互，设备配合车道系统在不需要司机和收费员的情况下不用停车/船，实现车辆身份电子识别、路径识别、缴费清算，方便快捷。
[0004]传统的ETC采用国标单一制式的DSRC技术，实现数字信息的传输，车载端标签进行声光提示。尽管目前市面也出现一些多元化ETC融合设备，例如ETC+后视镜、ETC+摄像头等，但ETC通信模式依旧采用的是单一制式ASK调制、低速率、窄带宽、时分多路复用传输的方式，调制方式容易受干扰，时延长，丢帧率严重等，在高速或城市场景下无法传输高质量的图片及视频流数据。新技术车路协同设备虽然在一定程度上能够满足多制式、高速率、低时延的技术要求，但从设备终端成本高，用户群基数少，设备需要配合高精度GNSS（全球导航卫星系统，Global Navigation Satellite System）使用，但是GNSS复杂稳定性待验证，标准不统一等方面限制。
[0005]因此，有必要设计一种新的系统，实现支持多种调制方式、提高数据传输速率、降低丢帧率，同时在车载端配套标签设备做到低成本，满足在高速或城市场景下传输高质量的图片、语音及视频流数据。
[0006]
技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题是提供一种电子不停车多制式系统及其工作方法。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：提供一种电子不停车多制式系统，包括主控处理单元、扩展单元以及射频前传单元，所述主控处理单元，用于进行主机资源管理、故障处理和参数配置，并生成对所述扩展单元及所述射频前传单元的控制信号，且根据所述射频前传单元的输出结果进行分配频谱及标签交易时隙；所述扩展单元，用于将对所述射频前传单元的控制信号传输至所述射频前传单元，扩展多车道的应用；所述射频前传单元，用于根据所述控制信号生成射频信号，并进行所述射频信号的收发处理，对所述射频信号进行当前车道存在的电子标签的信号强度、信号入射方位角、解调解析参数解析，以得到输出结果，并反馈所述输出结果至所述主控处理单元。
[0009]其进一步技术方案为：所述主控处理单元包括标签接入位置管理器、多制式调度处理器以及系统资源优化决策器；
所述标签接入位置管理器，用于定位及跟踪单个或多个车载电子标签，对随机扩展的所述射频前传单元进行自动编号，获取接入的电子标签的信号强度、信号入射方位角、解调解析参数，分析车载电子标签所在车道和调制制式，形成分析结果；所述多制式调度处理器，用于根据所述分析结果对多个上行接入标签频谱的资源占用、接入优先级、车速及位置进行统计，将统计的结果以表单方式传递至所述系统资源优化决策器；所述系统资源优化决策器，用于根据统计的结果分配可用频谱及标签交易时隙，就近原则调整所述标签接入位置管理器的调度策略，实时唤醒或休眠就近的所述射频前传单元与标签建立连接，关闭闲置的射频前传单元，生成对所述射频前传单元的控制信号。
[0010]其进一步技术方案为：所述扩展单元包括网口交换机芯片、485总线扩展芯片以及光纤扩展模块中至少一个。
[0011]其进一步技术方案为：所述射频前传单元包括微控制器、单模射频收发子单元、多射频收发子单元以及基带信号分析子单元；所述微控制器分别与所述单模射频收发子单元、所述多射频收发子单元以及所述基带信号分析子单元连接；所述单模射频收发子单元、所述多射频收发子单元分别与所述基带信号分析子单元连接。
[0012]其进一步技术方案为：所述射频前传单元还包括单模射频前端传输子单元以及多模射频前端传输子单元，所述单模射频前端传输子单元与所述单模射频收发子单元连接；所述多模射频前端传输子单元与所述多模射频收发子单元连接。
[0013]其进一步技术方案为：所述单模射频收发子单元包括ASK单制式集成芯片；所述多模射频收发子单元包括FSK多制式集成芯片、QPSK多制式集成芯片、OFDM多制式集成芯片中至少一种；所述基带信号分析子单元包括数字信号处理芯片。
[0014]另外，本专利技术要解决的技术问题是还在于提供一种电子不停车多制式系统的工作方法，包括：主控处理单元进行主机资源管理、故障处理和参数配置，并生成对扩展单元及射频前传单元的控制信号，且根据射频前传单元的输出结果进行分配频谱及标签交易时隙；扩展单元将对射频前传单元的控制信号传输至射频前传单元，扩展多车道的应用；射频前传单元根据控制信号生成射频信号，并进行射频信号的收发处理，对射频信号进行当前车道存在的电子标签的信号强度、信号入射方位角、解调解析参数解析，以得到输出结果，并反馈输出结果至主控处理单元。
[0015]其进一步技术方案为：所述主控处理单元进行主机资源管理、故障处理和参数配置，并生成对扩展单元及射频前传单元的控制信号，且根据射频前传单元的输出结果进行分配频谱及标签交易时隙，包括：标签接入位置管理器定位及跟踪单个或多个车载电子标签，对随机扩展的所述射频前传单元进行自动编号，获取接入的电子标签的信号强度、信号入射方位角、解调解析参数，分析车载电子标签所在车道和调制制式，形成分析结果；多制式调度处理器根据所述分析结果对多个上行接入标签频谱的资源占用、接入优先级、车速及位置进行统计，将统计的结果以表单方式传递至系统资源优化决策器；系统资源优化决策器根据统计的结果分配可用频谱及标签交易时隙，就近原则调
整所述标签接入位置管理器的调度策略，实时唤醒或休眠就近的所述射频前传单元与标签建立连接，关闭闲置的射频前传单元，生成对射频前传单元的控制信号。
[0016]其进一步技术方案为：所述射频前传单元根据控制信号生成射频信号，并进行射频信号的收发处理，对射频信号进行当前车道存在的电子标签的信号强度、信号入射方位角、解调解析参数解析，以得到输出结果，并反馈输出结果至主控处理单元，包括：微控制器根据控制信号控制单模射频收发子单元生成单制式射频信号，控制多射频收发子单元生成多制式射频信号；将单制式射频信号通过单模射频前端传输子单元进行滤波、放大、发射或接收，将多制式射频信号通过多模射频前端传输子单元进行滤波、放大、发射或接收；基带信号分析子单元对单制式射频信号以及多制式射频信号进行预处理，自适应分析当前车道存在的电子标签的信号强度、信号入射方位角、解调解析参数，并将输出结果输出至主控处理单元，以由主控处理单元分配频谱及标签交易时隙，就近原则调整标签接入位置管理器的调度策略。
[0017]其进一步技术方案为：所述基带信号分析子单元对单制式射频信号以及多制式射频信号进行预处理，自适应分析当本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电子不停车多制式系统，其特征在于，包括主控处理单元、扩展单元以及射频前传单元，所述主控处理单元，用于进行主机资源管理、故障处理和参数配置，并生成对所述扩展单元及所述射频前传单元的控制信号，且根据所述射频前传单元的输出结果进行分配频谱及标签交易时隙；所述扩展单元，用于将对所述射频前传单元的控制信号传输至所述射频前传单元，扩展多车道的应用；所述射频前传单元，用于根据所述控制信号生成射频信号，并进行所述射频信号的收发处理，对所述射频信号进行当前车道存在的电子标签的信号强度、信号入射方位角、解调解析参数解析，以得到输出结果，并反馈所述输出结果至所述主控处理单元。2.根据权利要求1所述的一种电子不停车多制式系统，其特征在于，所述主控处理单元包括标签接入位置管理器、多制式调度处理器以及系统资源优化决策器；所述标签接入位置管理器，用于定位及跟踪单个或多个车载电子标签，对随机扩展的所述射频前传单元进行自动编号，获取接入的电子标签的信号强度、信号入射方位角、解调解析参数，分析车载电子标签所在车道和调制制式，形成分析结果；所述多制式调度处理器，用于根据所述分析结果对多个上行接入标签频谱的资源占用、接入优先级、车速及位置进行统计，将统计的结果以表单方式传递至所述系统资源优化决策器；所述系统资源优化决策器，用于根据统计的结果分配可用频谱及标签交易时隙，就近原则调整所述标签接入位置管理器的调度策略，实时唤醒或休眠就近的所述射频前传单元与标签建立连接，关闭闲置的射频前传单元，生成对所述射频前传单元的控制信号。3.根据权利要求1所述的一种电子不停车多制式系统，其特征在于，所述扩展单元包括网口交换机芯片、485总线扩展芯片以及光纤扩展模块中至少一个。4.根据权利要求1所述的一种电子不停车多制式系统，其特征在于，所述射频前传单元包括微控制器、单模射频收发子单元、多射频收发子单元以及基带信号分析子单元；所述微控制器分别与所述单模射频收发子单元、所述多射频收发子单元以及所述基带信号分析子单元连接；所述单模射频收发子单元、所述多射频收发子单元分别与所述基带信号分析子单元连接。5.根据权利要求4所述的一种电子不停车多制式系统，其特征在于，所述射频前传单元还包括单模射频前端传输子单元以及多模射频前端传输子单元，所述单模射频前端传输子单元与所述单模射频收发子单元连接；所述多模射频前端传输子单元与所述多模射频收发子单元连接。6.根据权利要求5所述的一种电子不停车多制式系统，其特征在于，所述单模射频收发子单元包括ASK单制式集成芯片；所述多模射频收发子单元包括FSK多制式集成芯片、QPSK多制式集成芯片、OFDM多制式集成芯片中至少一种；所述基带信号分析子单元包括数字信号处理芯片。7.一种电子不停车多制式系统的工作方法，其特征在于，包括：主控处理单元进行主机资源管理、故障处理和参数配置，并生成对扩展单元及射频前传单元的控制信号，且根据射频前传单元的输出结果进行分配频谱及标签交易时隙；扩展单元将对射频前传单元的控制信号传输至射频前传单元，扩展多车道的应用；射频前传单元根据控制信号生成射频信号，并进行射频信...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡福春，燕英伟，李怡凡，杜水荣，许丰雷，徐宁，何向军，刘宇，吴文佳，许全瑞，
申请(专利权)人：深圳市金溢科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：