基于rfid的高速公路车辆测速及定位方法

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1、基于RFID的高速公路车辆测速及定位方法—1—基于RFID的高速公路车辆测速及定位方法于洁潇，刘开华，史伟光(天津大学电子信息工程学院，天津30007<2)摘要：针对现有高速公路管理系统无法对车辆进行实时管理的现状，提出一种对高速公路上车辆进行实时测速及定位的方法。该方法基于射频识别(RFID)技术，通过分析构建移动车辆的定位模型，利用谱估计方法对其多普勒频移进行测量，并针对模型求解中存在的非线性特性，采用牛顿迭代法计算车辆的实时速度及相对坐标以达到测量车速及确定车辆实时位置的目的。仿真实验结果表明，该方法具有运算量小、

2、精度高、实施简单的特点。关键词：射频识别；多普勒频移；牛顿迭代方法；定位SpeedMeasurementandLocationMethodofHighwayVehiclesBasedonRFIDYUJie-xiao,LIUKai-hua,SHIWei-guang(SchoolofElectronicInformationEngineering,TianjinUniversity,Tianjin30007<2,China)【Abstract】Aimingatthestateofhighwaymanagementsystem

3、indefectofreal-timemanagementofvehicles,thispaperpresentsanovelalgorithmtomeasurevehiclespeedandlocationbasedonRadioFrequencyIdentification(RFID).Byconstructingmovingvehiclemodel,spectralestimationisusedtomeasurevehicleDopplershifterandNew-Towniterationmethodisus

4、edtosolvethenonlinearcharacteristicofmodelsinordertoobtainthevehiclereal-timespeedandrelativelocation.Simulationexperimentalresultshowsthatthemethodforvehiclespeedmeasurementandlocationcanachievehighprecisionwithlittleoperationandsimplemaneuverability.【Keywords】R

5、adioFrequencyIdentification(RFID);Dopplershifter;New-Towniterationmethod;location计算机工程ComputerEngineering第36卷第<24期Vol.36No.<24<2010年1<2月December<2010·博士论文·文章编号：1000—34<28(<2010)<24—0001—03文献标识码：A中图分类号：TP3911概述射频识别(RadioFrequencyIdentification,RFID)是一项非接触式自动识别技术[1

6、]，具有信息量大、抗干扰强、操作快捷等许多优点。特别是RFID技术在高速运动物体识别、多目标识别和非接触识别等方面的优势，使其在很多领域都具有巨大的发展潜力和广泛的应用前景。高速公路作为国家的重要战略资源，不仅提高运输效率，而且还能减少车辆损耗，其优越性十分突出。但在安全方面，我国的高速公路却表现出了较高的事故率和伤亡率。相关研究表明，通过合理控制机动车辆的车速及安全车距，可以有效保障高速公路的交通安全和畅通，预防和减少交通事故。但我国高速公路管理系统中现有的一些交通检测技术，其主要作用是检测道路流量以及为超速罚款提供参

7、考依据，而目前被推广的GPS定位系统，无法对速度进行实时测量，且其定位精度有限，亦不能实时跟踪车辆。因此，我国在高速公路安全管理及监控这一领域还存在较大的空白。多普勒效应在近代科学中有着广泛的应用。它可用于测量飞机时速、观测人造卫星运行情况、确定星体运行速度、测量视网膜血管内血流速度等。最大多普勒频移还是无线通信中用于优化自适应接收机的重要参数，导频信道测量、切换判决和功率控制等自适应优化算法都依赖于对它的有效估计。本文基于RFID技术，通过对由车辆移动所产生的多普勒频移进行实时估计，提出一种高速公路车辆实时测速及定位方

8、法。<2算法模型结合高速公路的实际情况，本模型采用无源、只读射频卡，由于本身不需要电源和电池，解决了高速公路无电源问题。同时，无源射频卡不需要维护，且使用寿命很长，节省了大量的人力资源。车载阅读器通过发射激活信号并从无源应答器中接收射频信息来确定当前位置。为取得较远的感应距离，车载阅读器应工作在UHF频段内，其识别距