ETC中射頻識(shí)別系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、我國的高速公路正處在一個(gè)飛速發(fā)展的時(shí)期，以射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)為核心的電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)(ETC)能夠有效提高高速公路收費(fèi)的工作效率。本文主要研究射頻識(shí)別技術(shù)，設(shè)計(jì)開發(fā)用于ETC的射頻識(shí)別系統(tǒng)。RFID是近年來逐漸興起的一項(xiàng)多學(xué)科綜合性的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，讀寫器和電子標(biāo)簽是兩個(gè)最主要的組成部分，目前高速公路上的主流系統(tǒng)均工作于5.8GHz，防碰撞算法則是RFID能否有效識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽的關(guān)鍵所在。本文受Intel奔騰D雙核處理器的啟發(fā)，采用

2、雙核冗余控制的思想設(shè)計(jì)開發(fā)了射頻識(shí)別系統(tǒng)的硬件電路，又在常用防碰撞算法的基礎(chǔ)上提出了一種改進(jìn)型算法，并已應(yīng)用到讀寫器的軟件設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)測試結(jié)果證明該算法對(duì)系統(tǒng)的防碰撞性能有較為明顯的提高，而且讀寫器性能也達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求。本文主要開展了以下幾方面的研究工作： 1．對(duì)RFID的基礎(chǔ)知識(shí)包括物理學(xué)基礎(chǔ)、無線通信原理基礎(chǔ)、編碼技術(shù)、信息安全技術(shù)等進(jìn)行了較為全面、系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，為讀寫器的設(shè)計(jì)奠定了理論基礎(chǔ)； 2．對(duì)防碰撞算法進(jìn)行了

3、較為深入的研究，在動(dòng)態(tài)二進(jìn)制搜索算法的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，并根據(jù)數(shù)值仿真的結(jié)果對(duì)其進(jìn)行了性能分析； 3．在詳細(xì)地分析比較了各種電子標(biāo)簽及天線的特點(diǎn)后，選擇了被動(dòng)式讀寫型雙片式的電子標(biāo)簽和垂直極化的平板天線，為讀寫器的設(shè)計(jì)作好了硬件上的準(zhǔn)備； 4．采用雙核(ARM和MSP430單片機(jī))冗余的思想，選用nRF905收發(fā)芯片設(shè)計(jì)并開發(fā)了RFID系統(tǒng)的核心部件之一的讀寫器；并用C語言編寫了系統(tǒng)各部分的程序模塊。在軟硬件的設(shè)計(jì)過程中