原文传递
电子收费(ETC)系统光通信装置的研究
| 论文题名： | 电子收费(ETC)系统光通信装置的研究 |
| 关键词： | 电子收费系统;光通信装置;CPLD技术;ETC系统 |
| 摘要： | 高速公路的快速发展，极大地促进了整个社会经济的发展。但是，与高速公路建设相比，公路收费的自动化水平却相对滞后，造成收费站前车辆拥挤，交通堵塞现象日趋严重，大大降低了高速公路的通行速度。 全自动电子收费系统（Electrical Toll Collection System，简称ETC）即不停车自动收费系统，可以有效提高高速公路的通行能力和服务水平。在ETC系统中，收费站与车辆利用无线收发装置进行通信，无需停止行车就可以快速完成收费过程。 与无线电相比，光波具有频带宽，信道容量大，抗电磁干扰能力强，保密性好等优势。基于无线光通信技术的光波ETC系统具有美好的发展前景。 本论文研究并设计了光ETC系统的无线光通信装置，包括车载通信单元和路侧通信单元两部分。主要工作内容为：完成了车载通信单元和路侧通信单元光发射机、接收机、编码解码模块以及控制系统的设计，并讨论了通信协议的相关内容和影响通信的主要因素。 系统通信采用850nm近红外光作为载波。车载单元的发射机采用多个红外LED发射光信号，接收机采用多个红外接收二极管接收，大大节省了用户成本。收费站采用大功率激光器和大面积的PIN光电二极管。收发装置前装有光学天线和光学滤波片。本文分别研究了车载单元和收费站单元的发射电路及接收电路设计。最后，控制系统的设计采用了单片机和CPLD的组合结构，以单片机为控制核心，由CPLD实现编码解码及串并转换等数据处理，并完成了所有硬件的设计和软件编程及仿真测试。 本系统以4Mbit/s速率通信，收费时间0.1s左右，允许车辆以最高108km/h的时速通过收费站。本论文设计的红外光波ETC系统无线光通信装置具有运行稳定，成本低廉，抗干扰能力强等优点。车载通信单元由于采用了价格十分低廉的红外LED和红外接收二极管，用户更容易接收，从而大大促进了光波ETC系统的推广应用。 |
| 作者： | 宋岩 |
| 专业： | 光学工程 |
| 导师： | 刘永智 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 电子科技大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
