基于射频识别技术的ETC系统路径损耗研究

发布时间：2020-04-07 23:05

【摘要】：无线射频识别技术(RFID)作为一种新型的自动识别技术,是通过无线射频的方式进行通信,在生活中很多领域都有广泛的应用,例如身份识别、公交一卡通、集装箱运输识别以及电子不停车收费(Electronic Toll Collection,ETC)等领域。电子不停车收费系统是一种实现车辆在不需要停车的情况下完成自动收费的智能交通系统。ETC系统不仅安全高效,而且不需要人工值守,大大降低了收费管理的成本,目前在许多国家广泛使用,收费效率较高。本文主要针对ETC系统中产生的路径损耗进行研究,并对路径损耗的影响因素进行逐个分析,提出了ETC系统不同场景下的路径损耗模型。本文主要的研究内容如下:(1)研究了RFID技术在电子不停车收费系统(ETC)中的应用:通过介绍RFID技术的基本原理、工作流程等,提出了RFID技术在ETC系统中的应用。(2)研究了无线信道电波传播机制,提出适用于本文的衰落模型;对无线信道电波传播机制进行详细介绍,针对影响传输效率的主要因素,推导出多经传播的路径损耗;同时结合不同的应用场景,提出了适用于ETC系统的无线电波传播机制。(3)研究了ETC系统中直射路径、反射路径以及绕射路径,针对单车道和多车道两种应用场景,分析ETC系统中所产生的路径损耗。通过对特定场景的理论分析以及MATLAB的仿真模拟,提出不同应用场景下的ETC系统路径损耗模型。
【图文】：

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最后通过射频接口与射频天线连接并将处理过的有效信息传输给阅读器进行识别。图2.1 电子标签结构图Fig 2.1 Electronic label structure随着存储技术的快速发展以及系统的应用需求，电子标签的存储容量也越来越大，目前，，电子标签可储存的数据量由 512个字节到 4MB不等[38]。电子标签能够广泛应用于各种识别系统，其不仅可以储存数据信息、精确识别身份，还可以直接连接到数据库中，将产品的位置与编号等信息储存在电子标签中，例如在高速公路不停车收费系统中，RFID 技术可以将电子标签中储存的信息进行读取并修改，然后传送给阅读器进行处理来实现自动收费功能[6]。(2) 阅读器又可以称为读出或询问装置，是 RFID 系统的数据控制中心以及

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信号的输入与输出，天线有两种存在形式，一种是外接天线，另一种是装置在阅读器内部的天线。图2.2 阅读器结构图Fig 2.2 Reader structure diagram(3) 应用管理系统主要包含中间件和应用软件两部分，中间件主要为电子标签或者阅读器与应用软件之间的数据通信工作提供重要渠道[39]。阅读器天线与管理系统之间主要通过接口或者无线网络的方式连接，来进行数据信息的传递与处理。图 2.3 详细描述了 RFID 技术的工作原理，电子标签和阅读器之间通过电磁波传播的形式完成两者之间的通信，阅读器将识别到的数据信息传递给计算机管理系统，对信息进行有效处理，并作出相应指令操作。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U495;TP391.44

【参考文献】