基于RFID的電子不停車收費系統(tǒng)中OBU模塊設(shè)計.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，現(xiàn)有高速公路的通行能力己不能滿足日益增長的交通需求，融合現(xiàn)代高新技術(shù)，以射頻識別技術(shù)為核心的電子不停車收費系統(tǒng)(ETC)能夠非常高效地完成收費工作，緩解交通壓力，減輕收費站交通擁堵、環(huán)境污染等問題。
　　 ETC系統(tǒng)主要由路側(cè)單元(RSU)和車載單元(OBU)兩部分組成，本文的主要工作是研究基于RFID的5.8GHzETC系統(tǒng)中，車載設(shè)備OBU模塊的硬件設(shè)計和實現(xiàn)。首先介紹了ETC系統(tǒng)在國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀以及

2、短程通信協(xié)議(DSRC)標準，對比分析歐洲標準、日本標準及國家標準的異同點，重點參考國家標準物理層的具體規(guī)范指標，并在此基礎(chǔ)上，展開OBU模塊的設(shè)計工作。
　　 天線作為射頻識別的關(guān)鍵部分，本文選用體積小，性能優(yōu)，工作頻率在5.8GHz的二元微帶貼片天線陣列完成OBU和RSU之間的無線通信；并采用STM32嵌入式控制器作為OBU的核心控制單元，同時結(jié)合RFMD公司生產(chǎn)的發(fā)射芯片ML5830完成上行鏈路中數(shù)據(jù)的發(fā)射工作；接收部分則

3、選用二極管完成ASK檢波，由三極管對信號進行放大，輸出的喚醒信號激活電源管理模塊，為OBU系統(tǒng)中所有設(shè)備提供工作電壓，使系統(tǒng)由低功耗的睡眠模式切換到進行收費交易的喚醒模式，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保；而輸出的數(shù)據(jù)則送到STM32中進行相關(guān)的處理。此外，為了提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，上下行鏈路?shù)據(jù)均采用FM0編碼，因此設(shè)計了基于CPLD的D觸發(fā)器FM0硬件編碼電路，并利用STM32現(xiàn)有的DMA和Timer捕獲功能來實現(xiàn)FM0的軟解碼工作，而STM32高達7