高速公路ETC系统邻道抗干扰技术研究

（浙江高速信息工程技术有限公司，浙江 杭州 310013）

高速公路ETC系统邻道抗干扰技术研究

沈姣炜

（浙江高速信息工程技术有限公司，浙江 杭州 310013）

本文对高速公路ETC系统邻道抗干扰技术进行了研究，对邻道干扰模块进行分析，对相干解调防干扰模块及其相关模块进行了探讨。

高速公路；存在问题；总结优化；探讨；ETC；邻道干扰；相干解调

一、邻道干扰模块分析

1 在当下工作模块中，影响电子不停车收费系统稳定运行的因素是非常多的。为了提升公路工作的必要性，进行车辆自动识别技术的应用是必要的，从而保证车辆及其收费站之间的无线数据的良好通讯。这就需要进行车辆识别模块及其收费数据模块的交换，保证计算机网络的收费数据的积极处理，保证不停车自动收费模块的有效开展。保证ETC项目的稳定实施，这就需要进行ETC车道邻道干扰问题的解决，保证各种可能误操作现象的解决，保证ETC车道正常收费管理模块的开展。这需要进行可行性解决方案的应用。

所谓的邻道干扰问题是比较常见的问题，其表现为进行读写器的应用，进行车辆电子标签的分析，进行临近车道的电子标签的误读情况，为了更好的进行各自情况的鉴别。进行并行车道的多个读写器的安装比较麻烦的。这也不利于本车道的信号的控制。为了更好的进行邻道干扰问题的控制，进行相关优化模块的开展是必要的。

2 在当下工作模块中，影响邻道干扰的因素是非常多的，比如本车道的OBU及其RSU之间的通信差异性，又如出现了延时、超时等的情况。另一方面表现在双向车道过程中的存入口本车道的RSU1入口信息的写入，从而出现一系列的误扣费情况，这就导致了入口信息的消失情况。在双向道上，也可能出现不合理的本车道RSU1交易模块情况。与邻近车道的RSU2 入口车辆交易，出现RSU2 入口误报警等现象；在同入口车道中，OBU 先与本车道的RSU1 交易，接着又有邻近车道的RSU2 交易，造成RSU2 没有正确的入口信息；在同向出口车道上，OBU 若先与其他车道的RSU 交易，造成其他车道误放行而使通行费流失。

导致上述工作出现的原因是比较多的，比较常见的原因是RSU安装位置的差异性，由于缺乏与相关车道的间隔就会导致邻道干扰的问题。当然该情况的出现，与其设备的原因也是密切关系的，这主要是天线的设计问题，如果不能进行有效通信距离的控制，比如其实际应用的读写距离比较小，就会导致天线的信号覆盖的不良控制，从而不利于本车道范围的负载，更会影响车道的干扰控制。这就需要进行OBU发生率的控制，满足邻道抗干扰工作的需要。在ETC 车道工程安装中，若RSU安装位置不正，与相邻车道的间隔不足够宽，安装的角度过大或过小，都有可能导致邻近车道干扰问题的出现。RSU设备原因，RSU的原因主要是天线的设计问题，RSU的有效通信距离是30m，在实际应用中的读写距离一般在6～9m，若天线的信号覆盖面过宽，超过本车道范围，则造成干扰。OBU设备原因，若OBU 的发生功率过高，它的信号可能邻近的RSU接收，造成干扰。

3 在当下工程应用模块中，进行抗干扰问题的解决是必要的，这需要进行天线阵列设计模块的优化，从而保证天线主瓣波束的控制及其优化，这也离不开天线主瓣波束的宽度的优化，进行本车道以外的天线信号强度的优化，进行其信号的控制，保证其邻道抗干扰模块的有效开展，提升其应用效益。规范施工，并加以调试可解决工程过程的干扰问题。针对RSU设备，采用天线阵列设计，在加强天线主瓣波束的同时，控制天线主瓣波束的宽度，避免天线主瓣波束发散到本车道以外。同时抑制天线副瓣的信号强度，避免天线副瓣的信号被OBU的功率唤醒，

二、关于相干解调防干扰模块及其相关模块的分析

1 在当下相干解调防干扰模块中，进行OBU工作频率的优化是必要的。这需要进行相关频率的带通滤波电路的控制，保证其宽频段的接收模块的优化，进行不同频段的信号的区分及其控制。这需要信号解调体系的健全，更有利于进行邻道干扰问题的解决，保证解调体系的健全。在当下市场工作模块中，比较常见的解调方法都是相关的非相干解调方式，这种方法有其自身的存在弊端，需要进行辩证性的分析。所谓非相干解调是指，当接收端想从被调制的高频信号中恢复出原来的基带信号，不需要提取载波信息或不需恢复出相干载波来对接收信号进行解调。非相干解调可以较少地考虑信道估计甚至忽略信道估计，使处理的复杂度降低，实现比较简单，但解调性能相对较差。

在相干解调模块控制过程中，进行信号的频率、相位等的调制是必要的，这需要进行幅度解调模块的优化，保证其载波分量的正弦振荡模块的优化。必要时可以进行乘法器的应用，进行相关参考信号的载入，保证当下工作的需要。比如原始信号A与载频cos（ωt +θ）调制后得到信号Acos（ωt+θ） ；解调时引入相干（同频同相）的参考信号cos（ωt +θ） ，则得到∶ A×cos（ωt+θ）×cos（ωt+θ）利用积化和差公式可以得到。

2 在当下工作模块中，进行低通滤波器高频信号的控制是必要的，这需要进行原始信号的分析，进行接收机及其载波的同步性的控制。满足当下ETC系统的工作需要，进行相干解调体系的健全，进行相干解调方案的优化，保证其输出信号的控制。相对于同样条件下非相干解调下的6dB的信噪比，性能有明显的改善。如果经过有效的滤波电路，若将式中的107Hz的信号完全滤除，则相邻车道的干扰信号可以全部滤除。

结语

为了顺应高速公路的收费需要，进行收费服务水平及其收费站通行能力的控制是必要的，满足人民群众对于高速公路运作的需要，更好的进行不停车收费系统的邻道干扰技术的研究及其应用，做好实践工作。本文介绍的相干解调方式比目前常用的非相干解调方式在性能上有明显的改善，在后续有效滤波电路的配合下，理论上可以完全抑制邻道干扰问题。

[1]高朝晖，张宁.基于中间件的高速公路联网收费数据传输系统[J].公路，2006（08）.

[2]王军，朱戈，张建会.陕西高速联网收费系统建设发展历程[J].中国交通信息产业，2008（11）.

TP39 < class="emphasis_bold"> 文献标识码：A

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