基于 MSP430 的OBU DSRC协议设计与低功耗外场测试

本篇硕士学位论文主要研究了在电子不停车收费系统(ETC)中车载单元(OBU)的DSRC(专用短程通信)协议的设计与实现。OBU通过5.8GHz频段的空口与路侧读写单元(RSU)进行通信，实现了DSRC协议的三层结构，即物理层、数据链路层和应用层，以支持智能交通领域的交互式通信。 在测试环境中，作者针对OBU的DSRC协议进行了详细的研究。首先，测试目标旨在验证DSRC协议在OBU系统中的基本通信功能，包括物理层的射频参数（如载波频率、e.i.r.p和杂散发射）是否符合国家标准，数据链路层的专有链路建立、LLC子层操作的发送和接受，以及类型3操作的接受和响应发送。此外，应用层的测试重点在于确保传输内核的数据传输协议正确，RSU能正确接收OBU的响应。 OBU的开发和调试是在IAR Embedded Workbench上进行交叉编译，通过BSL或JTAG下载到单板上进行，测试手段包括JTAG跟踪和串口打印调试。在实际通信测试中，有多种方式：通过串口验证OBU与RSU之间的高层通信，通过空口验证物理层接收数据的准确性，以及在实际应用环境下，使用PC机远程登录RSU通过telnet获取测试结果。 测试工具包括示波器、自制天线、地线、抱杆、OBU和RSU等硬件设备，以及一台轿车用于模拟真实场景。在PC机上，Secure CRT 5.2被用作telnet服务器，而RSU作为客户端，其IP地址被设置为10.86.12.102，操作系统为Linux。 论文的创新之处在于采用了TI公司的MSP430单片机作为控制芯片，以实现低功耗工作模式；灵活设计并实现DSRC协议以提高通信效率，缩短通信时间；并且通过外场测试验证了协议的一致性，这对于推动我国DSRC设备的功能提升和广泛应用具有重要意义。因此，DSRC协议在ETC系统中的研究与实践，不仅促进了智能交通系统的建设，也为未来的发展奠定了坚实基础。