原创 TPMS 接收性能评估方法和计算

 2010-9-23 17:41  2131 11 11 分类: 汽车电子

TPMS 接收性能评估方法和计算

在TPMS 系统中，为了评价系统RF的接收链路性能，需要建立一个合理和科学的评价指标和计算方法，作为系统性能比较的价值图。

评价指标

帧接收率（H_F）：帧接收率就是在测试时间段内，相对每个传感器而言，实际接收的帧数与实际发送总帧数的百分比。

报文接收率(H_M)：在测试时间段内，相对每个传感器而言，实际接收的报文数目（接收到报文内任何一帧）与实际发送的总报文数的百分比。

信号接收裕度(M_S)：接收器最大灵敏度(实际应用速率下)与在整车测试时接收器持续检测到每个传感器信号强度的差值。差值愈大，反应系统的信号接收安全裕量愈好。

定义

报文：一个报文就是一组包含一或多个信息数据帧。每个报文的帧数通常取决于TPMS 传感器处于不同运行模式的条件。

帧：一组包含单个传感器测量数据的字节序列。通常发送多帧信息确保至少一帧信息可以被汽车的接收器接收。

对此我们在TPMS应用中应实现一个TPMS 接收率的计算方法。

帧接收率的计算

这里，不论传感器处于静止或滚动状态条件，单个传感器的固定间隔发送的帧接收率可按下面公式来计算：

H(f)=N(received)/N(expected)

这里 N_received就是在给定时间段内所接收到的帧数，而N_received是期望应接收到的帧数。这里，N_received参数很易通过接收器得到。对于N_expected的值应考虑采用估算，对于接收器而言，问题上因没有方法知道传感器精确的发送多少消息。

这里关键是决定N_expected. 传感器固定间隔（DT）的发射信息帧。测量接收器帧接收率，对于给定一段时间，T_test。估算的发送的信息帧数可以通过统计已流逝的时间间隔数。

Nexpected = T(test)/detT

这里存在的一个问题就是传感器的DT间隔并不是一个可以控制的参数。典型的帧间时间误差 ±20%。这里接收器和发送器还有±5%的温度变动。因此，一个更精确的DT应通过测量和平均在接收帧之间DT间隔来获取。因为有效的DT间隔是有边界的，超出制定限制的DT间隔不应作为平均DT间隔的一个因素计入。

对于每个接收到新的边界帧，DT_avg如下计算：

DT_bound是两个边界帧的时间间隔，N_bound是边界消息接收次数。这里DT_avg只在更新接收到边界消息才更新。任何超出实际可以准许DT限定不应考虑进入DT_avg 的计算中。

对此改进公式如下：

N(expected)=T(test)/detT(avg)

因此，
对于给定的测试时间里，T_test.计算DT_avg，N_expected就可以计算得到。这个方法不是非常的完美，作为真实的DT间隔有±5%时间变化。
但是这提供一个方法可以抵消较大的±20%单元之间的误差通过采用可替代的DT_avg。

对于具有多帧的发送， DT 在同一个报文的帧间的变动将是很小的，因此不会影响DT_avg. 如我们继续假设，我们丢弃那些超出消息边界的间隔DT。那DTavg现在同样代表平均消息间隔而不是平均帧间隔。在这种情况下，期待的帧数仅是简单的N_expected
* N_F，N_F指每个报文含有的帧数。N_received 就是继续递增在每次接收到帧数后。对于该需求采用单帧的报文实现仅需附带N_F参数。

N(expected)=N(f)*T(test)/detT(avg)

----公式5

注意：单帧报文，N_F=1. 公式5同公式4相同。