5.8GHz电子不停车收费技术综述

电子不停车收费(ETC)是智能交通系统(ITS)的重要组成部分,5.8 GHz已成为国际ETC系统的主流频段.我国2007年颁布的国家标准也规定了中国ETC系统使用5.8GHz通信频段.从我国ETC技术标准出发,阐述了5.8 GHzETC系统构成和实现原理,综述并分析了5.8 GHz ETC系统的关键技术,指出了5.8 GHz ETC技术今后的研究方向和发展趋势.     

ETC系统中功分比可变的双频正交功分器

文中提出一种可用于多波束电子不停车收费(ETC)系统的新型正交Hybrid耦合器.为适应ETC系统的不同频段应用,该新型正交耦合器设计为覆盖两个常用的ETC系统工作频段:2.4 GHz(2.2~2.6 GHz)和5.8 GHz(5.5~6.0 GHz).该耦合器在上述两个频带上具有不同的功率分配特性——在2.4GHz频段为等比例正交输出,在5.8GHz频段则是在0.6~7.3d B范围内的正交输出.文中提出的正交功分器具有频带宽度大、电路尺寸小的优点.实物测试和仿真数据吻合良好,说明该功分器是有效的.     

一种具有ISM频段阻带特性的超宽带天线

为了降低 5.725-5.850 GHz 的窄带 ISM (Industrial Scientific Medical)频带信号对超宽带(UltraWideband)信号传输的影响,设计了一种新型的小型平面印刷超宽带天线,该天线由50 Ω同轴线馈电,在3.1-10.6 GHz的频带内具有良好的谐振效果和方向性.对该天线进行陷波处理,设计了一个近似U型的陷波槽,对陷波槽陷波原理进行了分析,并且对陷波槽的尺寸进行了优化,实现了在5.8 GHz 的ISM频段的阻带特性.仿真和测试结果均表明,带宽覆盖了3.1-10.6 GHz,测试表明实际的带阻频段为5.6-6.2 GHz,覆盖了频率为5.725-5.850 GHz的ISM频段.此天线可适用于5.8 GHz信号干扰的超宽带应用环境.     

OFDM调制技术在矿井巷道中的通信性能仿真分析

基于所建立的Nakagami分布矿井巷道宽带统计分段信道模型,研究了在2.4 GHz和5.8 GHz这2个典型UHF频段下正交频分复用调制技术在矿井巷道中的宽带无线通信性能.在相同的信噪比下,当原始数据速率固定和矿井巷道信道环境相同时,载波频率为5.8 GHz时OFDM系统的误码率性能较载波频率为2.4 GHz时好;载波频率为2.4 GHz和5.8 GHz的OFDM系统都具有良好的抗脉冲干扰特性;多普勒频移对矿井巷道OFDM系统的误码率性能有严重影响,对载波频率为5.8 GHz系统误码率性能的影响较2.4 GHz时严重.     

双频段射频识别印刷天线

提出一种新型结构的双频段射频识别(RFID)印刷天线.该天线由共面波导(CPW)馈电,工作于2.45 GHz和5.80 GHz 两个RFID频段.实测的阻抗带宽在2.45 GHz和5.80 GHz两个频段处,分别达到了32.0%和9.8%.该天线结构简单,尺寸为40 mm×40 mm,易与有源器件和微波单片集成电路集成在一起.最后,给出了该天线的详细设计及试验结果,并进行了讨论.     

一种应用于WLAN/WIMAX的三频微带天线

文章设计了一个应用于WLAN(Wireless Local Area Networks)和WIMAX(Worldwide interoperability for Microwave Access)领域的具有三频带特性的微带天线.天线利用多分支形式来实现多频带特性,其结构包括印刷在介质板正面的一半圆形贴片、矩形环及一个领结形单元,在介质板背面的接地板采用非均匀结构,并在接地板上沿增加了矩形贴片用于改善阻抗匹配.通过仿真设计表明该天线在三个设计频段内达到理想的带宽并具有较好的全向辐射特性,分别在2.4GHz的频段带宽达到9%(2.39GHz-2.6GHz),在3.5GHz的频段达到10%(3.29GHz-3.64GHz),在5.8GHz频段达到8%(5.75GHz-6.03GHz),且天线各频段性能可独立控制.天线具有较小的结构尺寸为31mm×18mm×1.6mm.最后,对天线进行了加工并测试,测试结果与仿真结果吻合良好.     

浅谈高速公路5.8GHz多义性路径标识站设计

截止至2018年3月底我国ETC联网历程超过13万km,全国ETC用户达6400万。随着我国高速公路路网规模不断扩大,联网收费区域内的环状路网结构日益复杂,目前的433MHz级GSM移动通信技术的多义路径识别系统成功识别率不高,未能达到交通运输部要求的"单点系统标识成功率不小于99.5%"。而基于5.8GHz的国标DERC技术已经非常成熟,多义路径识别系统采用基于5.8GHzDSRC技术实现ETC和MTC车辆标识,能够实现高速公路车辆通行费征收、拆分模式由现在的"最短路径收费、交通概率拆分"逐步过渡到"实际路径收费、精确拆分"。解决各高速公路运营管理单位之间的通行费拆分矛盾,进一步提升联网收费的科学性和拆分的准确性。本文以介绍四川省绕城高速5.8GHz多义性路径标识站设计为例,介绍了标识站的设计思路、设计流程以及在设计中应注意的问题。     

应用于WLAN的双频微带天线

本文提出了一种应用于WLAN的双频微带天线,工作于2.4GHz和5.8GHz。采用阵列天线,设计的结构进行优化仿真。仿真结果分别在2.32～2.51GHz频段和5.12～5.9GHz频段内,带宽分别达到了180M和900M,覆盖了无线局域网（WLAN）频段。     

5.8 GHz室外环境传播特性分析

为了给下一代无线通信系统(B3G:eyond 3G)参数设计提供参考以及为算法仿真提供信道建模,针对国内城市室外环境不同的传播场景,在5.8 GHz频段和20 MHz信道带宽的测量条件下,进行了室外信道测量和研究.根据测量数据统计分析,.8 GHz频段路径损耗指数在视距通信(LOS:ine of Sight)时为2.53,在非视距通信(NLOS:o Line of Sight)时为3.3～3.8;同时,对COST231-WI路径损耗模型进行了修正,考虑到阴影衰落的影响,修正后的模型能较准确地预测接收功率,为系统覆盖范围预测提供参考.均方根时延扩展(Root Mean Square Delay Spread)的累积概率为0.9时,在0.5～0.8μs之间变化.均方根角度扩展(RMS Azimuth Spread)主要由发射天线位置和传播环境决定.     

利用图像处理系统实现高速公路智能收费管理的新思路

电子不停车收费(ETC)可以极大地促进我国公路交通收费的发展并且还能大大改善我国公路交通状况。然而由于ETC系统的建设投资巨大,区域联网收费情况错综复杂,造成我国ETC的发展并不顺利。本文提出采用AVI图像处理技术对ETC系统的信息采集部分进行优化,通过先进的数据传输技术实现ETC后付费的解决方案,能够达到降低ETC投资成本,并且有利于将来的市场推广和系统的运营维护。     

电子收费系统在国内高速公路的应用

电子收费系统（ETC）是智能交通系统领域最先进的技术之一。论文介绍了电子收费系统的原理、分类及关键技术,阐述了电子收费系统在国内高速公路的应用及存在的问题,并提出了我国的ETC系统发展趋势和方向。     

电子收费在道路交通收费中的应用

我国已建成的高速公路中,由于筹资还贷的原因,均实行了收费的政策和制度,在实际操作中,形成了不尽相同的收费系统,本文介绍了电子收费（ETC）系统在国内道路收费中的应用情况,对电子收费系统框架及其关键技术进行了系统的描述,对电子收费在国内外的发展状况及收费应用开展的一些情况进行了分析以后,又对系统的选型与设备的选择等作了分析,给国内使用电子收费技术的单位提出了一些建议,同时针对国内该技术的应用提出了一些应当注意的情况及建议。     

柴油机排放控制系统耐久性试验前后排放特性分析

在AVL发动机试验台架上,对国Ⅳ柴油机进行排气污染物排放控制系统发动机台架耐久性试验。在耐久性试验前后,对该柴油机均进行了欧洲稳态循环(ESC)和欧洲瞬态循环(ETC)试验,并利用AVL AMA i60排放测量系统对排放物进行检测分析。试验结果表明,耐久性试验前后,气体污染物排放随工况的变化趋势基本一致;经耐久性试验后,NOx排放量基本无变化,CO,HC和PM排放,在ETC试验分别增加了67%,508%和85%,而在ESC试验其变化较小;柴油机在耐久性试验前后均满足国Ⅳ排放标准,排气污染物排放控制系统符合国标GB 20890-2007要求。     

汽车电子节气门控制器开发

介绍了电子节气门的结构和驱动原理,设计了电子节气门控制器的软硬件.在电子节气门试验台上进行了试验,试验结果证明控制器的动态响应满足设计指标.利用系统辨识的方法获得了电子节气门控制系统的数学模型,分析了电子节气门控制系统的动态特性,证明设计的控制器满足控制要求.     

具有曲折对称臂结构的三频单极子天线设计*

设计了一款可以工作与WLAN/WiMAX领域的、具有对称臂的三频单极子天线。天线由两个对称的折叠臂和不规则的接地板组成;其中,两个对称的折叠臂分别产生了2.4 GHz,3.5 GHz和5.8 GHz频段。使用不规则接地板可改善天线的阻抗匹配,天线通过SMA接头采用50欧的微带线进行馈电。天线在2.4 GHz处的带宽为7.5%(2.3~2.48 GHz),在3.5 GHz处的带宽为5%(3.41~3.58 GHz),在5.5 GHz处的带宽为6.5%(5.54~5.9 GHz),且天线在各个频段处有良好的全向辐射特性。最后,在仿真的基础上加工制作出实物并进行了测试,测试结果和仿真结果大致吻合,可以用到实际的无线通信中。     

省域联网不停车收费系统发行管理系统研究

ETC发行管理系统包括不停车收费发行系统和用户管理系统,它是高速公路不停车收费系统的重要组成部分,能够为广大高速公路的用户提供更好的服务,从而显著提升高速公路的管理、服务水平,扩大不停车收费项目的社会效益。     

基于电子收费数据的车辆轨迹匹配

为充分利用电子收费(electronic toll collection, ETC)门架采集的数据对高速公路运营管理提供支撑,实现车辆轨迹地图匹配,结合图论理论,基于车辆ETC门架数据设计Floyd算法还原车辆行驶路径。首先,对路径匹配系统需求进行分析,介绍ETC联网收费系统的组成和功能,讨论ETC门架系统的组成、布局以及工作流程。其次,分析车辆行驶ETC门架数据,提取与研究相关的字段信息并进行数据预处理,从而将门架信息匹配到了实际路网地图上。再次,设计车辆路径匹配的算法,在路径信息不完整的情况下,根据Floyd算法得出最短路径矩阵,使用MATLAB运行程序,得到拟合的车辆行驶全程路径。最后,开展多场景下的基于ETC数据的车辆轨迹匹配案例验证。分别按照车辆经过的门架信息数据完整、经过门架信息数据在高速公路互通处缺失、不在互通处缺失、数据大量缺失4种类型的场景下,使用算法得到车辆行驶的完整路径,完成了多场景下车辆轨迹的地图匹配,从而实现后续的车辆完整路径下的计费。     

电子不停车收费车道信息发布系统的设计与实现

针对我国电子不停车收费车道在信息化、智能化的局限性,立足于对车道安全、信息发布等问题的解决,提出了电子不停车收费车道信息发布系统的设计方案,利用智能交通中的信息采集、信息处理、信息发布等流行技术,结合收费车道的运营特点,起到电子不停车收费系统的功能倍增器作用。     

2.45 GHz与5.8 GHz双频柔性天线的设计

基于聚二甲基硅氧烷(PDMS)柔性基体和有机硅导电银胶, 给出柔性双频微带天线的拓扑结构及制备2.45 GHz与5.8 GHz柔性可穿戴单极子双频天线流程, 并优化天线结构, 对天线性能进行实测表征. 结果表明, 仿真与实测结果基本一致, 双频天线在中心频率2.45 GHz和5.8 GHz处的回波损耗分别为-26 dB和-28 dB.