車載以太網(wǎng)接收機(jī)一致性測試解決方案研究

摘 要：在萬物互聯(lián)時代，機(jī)車聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)是必然趨勢，同時，當(dāng)前技術(shù)手段，提高機(jī)車聯(lián)網(wǎng)的速度和質(zhì)量，已經(jīng)當(dāng)前科技發(fā)展的主流方向。本文全面闡述車載以太網(wǎng)接收機(jī)的相關(guān)性能，以及對于信號接收情況，進(jìn)行科學(xué)的方案測試，進(jìn)一步為從事該領(lǐng)域的科技研發(fā)人員，給予適當(dāng)?shù)慕ㄗh和啟示。僅供參考。

關(guān)鍵詞：一致性測試;網(wǎng)絡(luò)性能;數(shù)據(jù)傳輸

引言：機(jī)車工藝的發(fā)展，衍生而來的是機(jī)車的相關(guān)服務(wù)設(shè)施。而車載網(wǎng)絡(luò)，成為了高鐵出行、商務(wù)協(xié)作、醫(yī)療救護(hù)等方面的重要功能。因此，未來的機(jī)車發(fā)展趨勢，已經(jīng)和通信設(shè)施有效結(jié)合。而當(dāng)今研究方向，是如何大幅度提升車載網(wǎng)絡(luò)的使用價值，如何進(jìn)一步改善車載網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸穩(wěn)定。以上是本文的研究重點(diǎn)，

一、車載以太網(wǎng)技術(shù)解析

車載以太網(wǎng)，就是將以太網(wǎng)技術(shù)與機(jī)車相連接，實(shí)現(xiàn)機(jī)車內(nèi)部設(shè)施連接互聯(lián)網(wǎng)，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和應(yīng)用。常見的以太網(wǎng)技術(shù)，主要是由八根非屏蔽雙絞線電纜組成。該技術(shù)的簡化版本，就是車載以太網(wǎng)技術(shù)。只要兩根非屏蔽雙絞線電纜，就能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。理論傳輸值可以達(dá)到1GB/s的速率。在5G網(wǎng)絡(luò)的加持下，甚至可以達(dá)到更高的速度。不少學(xué)者對于該技術(shù)的應(yīng)用，有所擔(dān)憂，例如對于如此高的速度傳輸，可能引發(fā)數(shù)據(jù)丟失。為了檢驗(yàn)該技術(shù)的傳輸穩(wěn)定性，以及安全性，有效避免傳輸?shù)男畔⒈桓`取等，在以太網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用之后，可以完美解決。

二、車載以太網(wǎng)物理層

由于以太網(wǎng)協(xié)議最底層，是由物理層所構(gòu)成。因此，本文著重闡述，對于物理層一致性測試方案的研究。利用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)相關(guān)接口以及各層數(shù)據(jù)鏈相連接。通過軟件和協(xié)議，進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸和接收。

三、車載以太網(wǎng)物理層一致性測試的內(nèi)容

車載以太網(wǎng)物理層的一致性表示程度，共有三種：其一，為基本互聯(lián)測試;其二，為行為測試;其三為能力測試。測試平臺以及測試的內(nèi)容，包括的相關(guān)參數(shù)以及通過的條件詳見表1.

四、車載以太網(wǎng)物理層一致性測試方案

（一）車載以太網(wǎng)物理層的測試平臺

測試平臺，基本上常規(guī)使用的測試方式為：分為測試軟件和硬件，兩部分組成。軟件部分，包括物理層測試軟件、設(shè)備狀態(tài)一致性的測試系統(tǒng)、測試結(jié)果分析軟件等。而車載以太網(wǎng)物理層的測試平臺硬件，包括顯示屏、示波器、電源、交換機(jī)等。

（二）車載以太網(wǎng)測試信道質(zhì)量

實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)，是為了檢測，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是否會隨著傳輸通道，受到一定的干擾，進(jìn)而產(chǎn)生信息數(shù)據(jù)丟失。將以太網(wǎng)的設(shè)備芯片，利用測試夾具，進(jìn)行固定，然后將波形發(fā)生器，輸入相關(guān)指令。進(jìn)而產(chǎn)生一定的干擾噪音，促使芯片無法建立相應(yīng)的連接。當(dāng)連接中斷后，可以將噪音的聲量，逐漸降低，在降低過程中，詳細(xì)記錄噪聲的影響程度，觀察芯片的連接情況。當(dāng)芯片依然無法有效連接的時候，繼續(xù)降低噪聲，直到可以建立連接。當(dāng)通信通道，可以有效時，在此基礎(chǔ)上，將波形示波器，繼續(xù)增加噪聲。反復(fù)進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作，該實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)，并不是為了觀察芯片的連接程度和噪聲的干擾程度，而是為了驗(yàn)證，噪聲的增加或者減小，是否可以影響芯片傳輸?shù)姆€(wěn)定性，進(jìn)而驗(yàn)證是否存在丟失數(shù)據(jù)的現(xiàn)象。通過反復(fù)的對比，進(jìn)而可以測定相關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

（三）電信號衰減實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模菫榱藱z測以太網(wǎng)設(shè)備的相關(guān)信號在衰減之后，可以實(shí)現(xiàn)的信號最大值。實(shí)驗(yàn)中，需要一塊功能完整的以太網(wǎng)芯片、測試夾具、示波器等。連接到示波器后，開始相關(guān)數(shù)據(jù)的初始記錄，并進(jìn)行有效的測定。測試過程中，可以清晰可見信號的峰值，在峰值過后，找到衰減的相關(guān)電壓。按照規(guī)定的相關(guān)公式，進(jìn)行測算。為了提高試驗(yàn)的有效性以及可靠性，試驗(yàn)過程中，需要進(jìn)行大量、反復(fù)計算，找出測算的平均衰弱值，通過對比，確定衰弱的信號，是否可以滿足信息的接受和傳遞。在物理層面，進(jìn)行的信號測試，正是為了保證信息在衰減后，可以有效完成新的輸送和傳遞。

（四）車載以太網(wǎng)測試環(huán)境要求

由于機(jī)車在行駛過程中，周邊環(huán)境以及車內(nèi)環(huán)境可能存在大量的特殊磁場，進(jìn)而對實(shí)驗(yàn)有所影響，因此，為了確保實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和有效性，將實(shí)驗(yàn)的磁場參數(shù)，控制在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)，提高實(shí)驗(yàn)的廣泛應(yīng)用性和真實(shí)性。同時，對于其他的環(huán)境干擾選項(xiàng)，也要有明確的測定，任何一項(xiàng)沒有被參考的潛在干擾項(xiàng)，都可能對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，產(chǎn)生顛覆性影響，因此，在實(shí)驗(yàn)過程中，要確保環(huán)境符合實(shí)驗(yàn)的要求。[1]。

五、以太網(wǎng)物理層一致性測試的應(yīng)用

以太網(wǎng)的物理層相關(guān)測試，有效檢測相關(guān)芯片在規(guī)定時間內(nèi)，完成信號的傳輸。同時，檢驗(yàn)在特定環(huán)境下，以太網(wǎng)的的通信質(zhì)量。結(jié)合產(chǎn)品的特點(diǎn)以及技術(shù)的特點(diǎn)，在實(shí)際的應(yīng)用過程中，加以糾正。同時，對于車載環(huán)境以及相關(guān)數(shù)據(jù)的要求，可以進(jìn)一步調(diào)整。根據(jù)測定的數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，可以最大程度修正信號的傳輸質(zhì)量，同時，改進(jìn)設(shè)備的抗干擾能力，改善信號傳輸過程中，發(fā)生的衰弱現(xiàn)象。進(jìn)一步避免通信過程中，數(shù)據(jù)丟失的現(xiàn)象存在。對于機(jī)車的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，也起到了推進(jìn)作用，尤其是對于通信設(shè)備干擾強(qiáng)度較大的材料和設(shè)施，做出相應(yīng)的調(diào)整和改進(jìn)。通過相關(guān)實(shí)驗(yàn)的開展，進(jìn)一步完成了對車載信號的相關(guān)測定，并且，這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在未來的機(jī)車應(yīng)用過程中，逐步提升車載通信的傳輸能力和傳輸質(zhì)量，結(jié)合干擾的相關(guān)影響因素，進(jìn)一步提高其抗干擾能力和傳輸效率[2]。

結(jié)論：車載以太網(wǎng)技術(shù)的研發(fā)和改進(jìn)，可以有效改善當(dāng)前車載網(wǎng)絡(luò)面臨的實(shí)際問題，對于提升服務(wù)感受、改善車載網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、豐富車載網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)，給予了巨大幫助。同時，對于未來的機(jī)車行業(yè)發(fā)展，也提供了大量的寶貴資料，進(jìn)一步改善車載網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)設(shè)施，提高其傳輸性能和使用體驗(yàn)，滿足未來機(jī)車市場的個性化需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙穎慧，白楊，趙聰聰.車載以太網(wǎng)SOME/IP在信息娛樂系統(tǒng)的應(yīng)用[J].機(jī)車文摘，2020（04）：31-34.

[2]郭燦，崔根群，唐風(fēng)敏.基于服務(wù)的車載以太網(wǎng)研究與開發(fā)[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2020，43（05）：25-29.

作者簡介：

劉湘田（1983-），男，漢族，湖南株洲人，本科，助理工程師，研究方向：軟件測試.