5 仿真實驗

　　仿真模型見圖2，設路肩寬度dl=2 m，車道寬度dr=5 m，每2 個射頻卡之間距離m=5 m，RFID 系統工作頻率f=915 MHz，閱讀器和射頻卡的最大通信距離R=14 m，采樣頻率fs=1 600 Hz，采樣點數N=128.考慮到高速公路環境較為空曠，忽略多徑干擾的影響，但由于閱讀器的接收信號十分微弱，因此干擾噪聲對其影響較大，設置信噪比SNB=-5 dB。

　　針對不同多普勒頻移隨機實驗500 次，其結果如表1 所示（限于篇幅，選取部分數據羅列）。可以看出，本文所采用的譜估計方法具有較高的估計精度，誤差在0.8 Hz 以下，且隨著fd 值不斷增大，誤差值呈減小的趨勢。

　　分別設定v 為30 km/h、60 km/h、90 km/h、120 km/h、150 km/h，針對不同位置對車輛速度進行反復測量，其平均誤差如表2 所示。當車輛接近靜止時，由于不存在多普勒頻移或多普勒頻移十分微小，由系統設定v=0.隨著車輛移動速度的提高，由于多普勒頻移在夾角一定的情況下同速度呈正比，因此速度誤差會隨著fd 測量誤差的減小略呈下降趨勢。

　　圖4 給出了400 次定位結果誤差分布。可以看到，節點位置誤差基本上在0.3 m 之內，平均誤差為0.1 m 左右。

　　表1 fd 估計值及誤差 Hz.

　　表2 速度平均估計值及誤差

　　圖4 定位結果誤差分布

　　6 結束語

　　本文針對我國現有高速公路管理系統無法對車輛進行實時管理這一現狀，提出一種對高速公路上車輛進行實時測速及定位的方法。該方法具有運算量小、精度高、實施簡單的特點，可用于實現高速公路上對車輛的實時跟蹤監控。本文僅是將RFID 技術應用于高速公路測速及定位方向的一個簡單嘗試。如何結合實際情況，構建功能完善的測速及定位系統，并在實際環境中加以應用將是進一步的研究方向。此外，該方法還可以推廣到機場鐵路、工業流水線及賽車跑道等多個領域，具有較為廣闊的應用前景。