一种多模式信息感知一体化识别设备制造技术

本发明专利技术涉及一种短距离多模式信息感知一体化识别设备，其特征在于，所述识别设备包括一体化多模复合天线，多频段射频信息收发组件，接口电路，以及数据处理单元；其中一体化多模复合天线包括辐射角度一致的一体化三模式定向天线，第一模式，第二模式，第三模式分别对应第一频率，第二频率，第三频率；所述第一模式用于接收携带了第一电子标识的无线信号；所述第二模式用于接收携带了第二电子标识的无线信号；所述第三模式用于接收携带了第三电子标识的无线信号。本发明专利技术能够解决在同一地点将不同频段的车辆电子标识统一接入的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及射频识别
，尤其涉及一种多模式的射频识别技术。
技术介绍
在交通行业中，为了实现车辆管理和不停车电子收费，会在汽车上安装具有无线 通信能力的电子标识。从技术特点来看，这些电子标识有三种形态：射频标签（RFID)、无线 传感网（WSN)传输模块、2G/3G/4G移动通信模块。其中射频标签和WSN传输模块属于短距 离微功率通信技术，移动通信模块属于远程传输技术。与移动通信相比，短距离无线通信由 于频谱使用简便、应用成本低廉，在交通行业大规模应用的前景良好。 从频谱角度来看，目前短距离通信采用频谱主要有800/900MHZ、2. 4GHz和 5. 8GHz。在我国，UHF频段的840~845MHz和920~925MHz被划分为无源RFID专用频 段；2. 4GHz频段（2400~2483. 5MHz)属于ISM的免许可频段，多类短距离通信应用共存； 5. 8GHz频段（5725~5850MHz)也是免许可频谱资源，允许几大类合法短距离通信应用共 存，并被特别指出可以应用于交通管理，目前交通运输部门的ETC系统利用了其中的部分 频谱资源。 在现有技术中存在不同车辆安装不同电子标识、同一车辆安装多类电子标识的情 况，使得车辆信息的统一管理成为难题。由于电子标识的通信频率主要是位于几个固定的 开放频段（800/900MHz、2. 4GHz和5. 8GHz)上，且每个频段上均为固定标准的窄带信道。上 述几个固定工作频段相距较远，因此若使用一个覆盖800MHz~5. 8GHz的宽带无线电系统 并不利于在特定频段上获得高的信号增益和良好的定向传输特性，且过大的带宽会引入较 大的带外干扰，增加信号处理工作难度，并且显著增加设备复杂度和制造维护成本。基于现 有技术存在的相关问题，本专利技术旨在解决在同一地点将不同频段的车辆电子标识统一接 入的问题。
技术实现思路
鉴于上述的分析，本专利技术旨在提供一种多模式信息感知一体化识别设备，用以解 决现有同一地点不同频段电子标识统一接入的问题。 本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的： 一种短距离多模式一体化识别设备，其特征在于，所述识别设备包括一体化多模 复合天线，多频段射频信息收发组件，接口电路，以及数据处理单元；其中一体化多模复合 天线包括辐射角度一致的一体化三模式定向天线，第一模式，第二模式，第三模式分别对应 第一频段，第二频率，第三频率；所述第一模式用于接收携带了第一电子标识的无线信号； 所述第二模式用于接收携带了第二电子标识的无线信号；所述第三模式用于接收携带了第 三电子标识的无线信号；所述一体化多模复合天线与所述多频段射频信息收发组件相连， 所述多频段射频信息收发组件包括第一频率收发组件，第二频率收发组件，和第三频率收 发组件；所述多频段射频信息收发组件通过接口电路与所述数据处理单元相连，所述数据 处理单元用于处理所述一体化多模复合天线接收下来的信息。 优选的，所述第一频率为840~845MHz和920~925MHz的UHF频段中的频率；第 二频率为2400~2483. 5MHz的2. 4GHz频段中的频率；所述第三频率为5725~5850MHz的 5. 8GHz频段中频率。 优选的，所述第一电子标识是电子车牌标识ERI，所述第二电子标识是城市交通标 识中的智能交通应用车载节点标识WSN-T，所述第三电子标识是不停车电子收费标识ETC。 优选的，所述一体化多模复合天线的尺寸不大于650*450mm。 优选的，所述数据处理单元用于将第一电子标识，所述第二电子标识，以及所述第 三电子标识转换成为所述相同的信号格式。 优选的，所述一体化多模复合天线工作在第一模式时，天线的主瓣增益不低于 IOdBi，第二模式时，天线的主瓣增益为不低于6dBi，工作在第三模式时，天线的主瓣增益为 不低于14dBi，此时所述一体化多模复合天线具有较好的信号接收性能。 优选的，工作在第一、第二、第三模式下，天线的水平主波瓣角小于等于30° ;工作 在第一和第三模式时，天线垂直主波瓣角小于等于40°，此时所述一体化多模复合天线具 有较好的信号接收性能。 优选的，所述数据处理单元用于将第一电子标识，所述第二电子标识，以及所述 第三电子标识转换成为一体化车辆数据帧。 优选的，一体化车辆数据帧包括车辆必备信息字段，车辆标识字段以及附加信息 字段；所述车辆必备信息字段包括车牌号字段和车牌颜色字段；所述车辆标识字段包括标 识类型字段，第一电子标识ID字段，第二电子标识ID字段，第三电子标识ID字段；其中，所 述标识类型字段用于表示同一辆车携带标识的种类；所述附加信息字段至少包括以下字段 之一：第一电子标识车辆类型字段，第一电子标识使用性质字段，第三电子标识车辆类型字 段，第三电子标识车辆用户类型字段。 优选的，所述车辆必备信息字段还包括信息采集时间字段，和/或信息采集位置 字段。 本专利技术有益效果如下：本专利技术提供了一种高性能的一体化多模复合天线，能够接 收对应三个频率的不同模式的信号信息，具有良好的接收性能，且体积小，维护便利的优 点；进一步，本专利技术能够实现在同一地点接收三种不同频段车辆电子标识，并转换成为一定 格式的数据帧，从而提高了相关数据的存储以及应用效率。 本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变 得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明 书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。【附图说明】 附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图 中，相同的参考符号表不相同的部件。 图1为多模式信息感知与一体化识别设备组成结构图； 图2为路侧单元（Road Side Unit，简称RSU)通过天线与车载单元（On board Unit，简称0BU)交互的示意图。【具体实施方式】 下面结合附图来具体描述本专利技术的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并 与本专利技术的实施例一起用于阐释本专利技术的原理。 一种针对以上DSRC(专用短途通信）通信模式与频段优化的多模一体化天线，同 时接入多路信号，再接入后按频段分离，对每个频段信号按通信协议做有针对性的信号解 析处理，最后融合各个处理结果，实现物理层、协议层上的无差别接入，最后在应用层面上 表示为完整的时间、地点和车辆信息，则可大幅优化提高这种交通信息化方式的应用空间。 多模式信息感知与一体化识别设备组成结构如图1所示，由一体化多模复合天 线，800/900MHZ、2. 4GHz、5. 8GHz射频信息收发组件和接口电路和数据处理单元组成。多模复合天线，为了设计具有良好性能的多模式符合天线：首先确定需天线的波 瓣角、增益等参数的要求。 根据现有交通领域中射频系统的接入条件，确定需要满足的使用条件，包括闸口 通行速度、安全检测距离、覆盖的车道宽度与安装高度等，根据上述确定的使用条件得到天 线的波瓣角、增益等参数的要求。 其次，根据得到天线的波瓣角、增益等参选择天线形式、材质、工作频带等方面。 最后，对相关参数进行优化。 RSU的天线示意图如图2,已知电磁波空间传播衰减公式： 上式中，Pr为接收端功率（单位：W)，P t为发射功率（单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种短距离多模式一体化识别设备，其特征在于，所述识别设备包括一体化多模复合天线，多频段射频信息收发组件，接口电路，以及数据处理单元；其中一体化多模复合天线包括辐射角度一致的一体化三模式定向天线，第一模式，第二模式，第三模式分别对应第一频段，第二频率，第三频率；所述第一模式用于接收携带了第一电子标识的无线信号；所述第二模式用于接收携带了第二电子标识的无线信号；所述第三模式用于接收携带了第三电子标识的无线信号；所述一体化多模复合天线与所述多频段射频信息收发组件相连，所述多频段射频信息收发组件包括第一频率收发组件，第二频率收发组件，和第三频率收发组件；所述多频段射频信息收发组件通过接口电路与所述数据处理单元相连，所述数据处理单元用于处理所述一体化多模复合天线接收下来的信息。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：骆振龙，陶圣，王里，
申请(专利权)人：北京华航海鹰新技术开发有限责任公司，骆振龙，
类型：发明
国别省市：北京;11