一种防止标签信号碰撞的方法、信号处理装置及路侧单元的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及智能交通（Intelligent"TransportationSystem, 口巧领域，尤其设 及一种防止多标签信号碰撞的信号处理方法及其装置。
【背景技术】
[0002] 在；[TS领域中，一般都将专用短程通信技术值edicated化ort Range Communication, DSRC)应用于电子不停车收费巧lectronic Toll Collection, ETC)系统 中的路侧单元功能类产品中，随着智能交通技术的广泛应用和迅猛发展，我国目前采用的 组合式电子不停车收费方式，车辆的通行速度依然不快，且ETC车道占用道路的面积较大。
[0003] 现有的多车道自由流收费技术，是一种没有设置任何收费路障的快速ETC技术， 由于多车道之间未设置隔离，使得车辆通行速度进一步提高，同时也降低了车道基础建设 的成本和占用道路的面积。
[0004] 但是，在多车道自由流系统中，不可避免地存在至少一个W上的电子标签同时处 于DSRC读写器的作用范围的情况，容易导致标签碰撞现象，标签碰撞现象为当多个电子标 签同时处于读写器的读写区域内时，该些电子标签传送给读写器的数据将发生数据冲突， 出现信号相互干扰的情况，从而造成读卡器和标签之间的通信失败。读卡器和电子标签之 间的通信失败，影响了整个系统的正常运行。
【发明内容】
[0005] 一种防止标签信号碰撞的方法、信号处理装置及路侧单元，用于解决存在多个0BU 发出微波信号时产生的相互干扰，使得目标0脚不受到其他0BU的干扰。
[0006] 本发明第一方面提供一种防止标签信号碰撞的方法，应用于包含相控阵天线阵列 的路侧单元，包括：
[0007] 通过所述相控阵天线阵列接收多个车载单元0BU发出的微波信号，得到多个微波 信号；
[000引根据所述多个微波信号确定所述多个0BU中每一个0BU的方位信息；
[0009] 根据所述方位信息，采用空域滤波对所述多个0BU的微波信号进行处理，W使得 除目标0BU的微波信号外，其他空间位置上的0BU的微波信号被抵消，所述目标0BU为当前 交易0脚。
[0010] 结合本发明第一方面，本发明第一方面第一实施方式中，所述根据所述方位信息， 采用空域滤波对所述多个0BU的微波信号进行处理包括：
[0011] 根据所述方位信息，基于最小均方误差准则MMSE对所述多个0BU的微波信号进行 加权向量处理。
[0012] 结合本发明第一方面第一实施方式，本发明第一方面第二实施方式中，所述基于 最小均方误差准则MMSE对所述多个0BU的微波信号进行加权向量处理包括；
[0013] 选定所述目标0BU的微波信号作为训练序列；
[0014] 采用最小均方误差算法LMS计算空域滤波的最佳权值；
[0015] 根据最佳权值对所述多个微波信号进行加权向量处理。
[0016] 结合本发明第一方面第二实施方式，本发明第一方面第=实施方式中，所述选定 所述目标OBU的微波信号作为训练序列包括：
[0017] 选定所述目标OBU发送的前导码信号，将所述目标OBU发送的前导码信号作为训 练序列。
[001引结合本发明第一方面第=实施方式，本发明第一方面第四实施方式中，所述根据 所述多个微波信号确定所述多个OBU中每一个OBU的方位信息包括：
[0019] 对所述多个微波信号同步进行混频及滤波处理，得到多个中频信号；
[0020] 对所述多个中频信号进行A/D采集处理，得到多个数字信号；
[0021] 对所述多个数字信号进行下变频处理，得到多个基带信号；
[0022] 根据所述多个基带信号采用多信号分类MUSIC无线定位算法计算，得到所述多个 OBU的中每一个OBU的方位信息。
[0023] 结合本发明第一方面第四实施方式，本发明第一方面第五实施方式中，所述相控 阵天线阵列包括2个天线阵元，所述方位信息包括方向角和俯仰角，
[0024] 所述根据所述方位信息，采用空域滤波对所述多个OBU的微波信号进行处理包 括：
[0025] 所述多个OBU的微波信号中的目标OBU的微波信号为，所述目标OBU的方位信息 为方向角a和俯仰角P，定义所述目标OBU的微波信号对应的导向矢量为r=S。. ' *a， 其中a=exp(-j*2* 31 *[0l]*cos(a)*sin(|3 ))，两个天线阵元的编号为0和1，接收到 的所述目标OBU的微波信号矢量为r= [r。rjT，空域滤波的输出为Y0=W0r0、Yi=Wiri、 W0=[胖。,。，胖。,1]及Wi=[胖1,。，胖1,1]，空域滤波后得到对应的天线阵元0的权值矢量胖。和对 应的天线阵元1的权值矢量Wi，空域滤波输出的误差变量为e〇=y〇-h〇s〇=W〇r-r〇，d，6i= yi-hiS〇=Wir-rw，r〇，d和ri，d为天线阵元0和天线阵元1分别接收留J的所述目标OBU的微 波信号，空域滤波的误差矢量形式为e[n] =Wr[n]-rd[n]，其中e[n] = [e"，ei]T、W[n]= [w0，Wi]T、r[n] = [1'。，4，1'1，4]1，采用基于匪56准则的11/[8算法通过公式11 =胖'卸[]1]和1 =W-r[n]*(u-Su[n])得到最佳权值，根据所述最佳权值对所述多个微波信号进行加权向量 处理，W使得除所述目标0BU的微波信号外，其他空间位置上的0脚的微波信号被抵消，所 述目标0BU为当前交易0BU。
[0026] 本发明第二方面提供一种信号处理装置，应用于包含相控阵天线阵列的路侧单 元，包括：
[0027] 接收单元，用于接收多个车载单元0BU的发出的微波信号，得到多个微波信号； [002引计算单元，用于根据所述多个微波信号确定所述多个0BU中每一个0BU的方位信 息；
[0029] 处理单元，用于根据所述方位信息，采用空域滤波对所述多个0BU的微波信号进 行处理，W使得除目标0脚的微波信号外，其他空间位置上的0BU的微波信号被抵消，所述 目标0BU为当前交易0BU。
[0030] 结合本发明第二方面，本发明第二方面第一实施方式中，
[0031] 所述处理单元，具体用于根据所述方位信息，基于最小均方误差准则MMSE对所述 多个OBU的微波信号进行加权向量处理。
[0032] 本发明第=方面提供一种路侧单元，包括相控阵天线阵列和如上所述的信号处理 装置。
[0033] 结合本发明第=方面，本发明第=方面第一实施方式中，所述相控阵天线阵列是 由复数个子阵构成的微带天线阵列，并通过双馈点正交方式实现的圆极化天线线阵系统。
[0034] 从W上技术方案可W看出，本发明实施例具有W下优点：
[0035] 本发明实施例中，通过相控阵天线阵列接收多个0BU的发出的多个微波信号，根 据多个微波信号确定多个0BU中每一个0BU的方位信息，根据方位信息，采用空域滤波对多 个0脚的微波信号进行处理，W使得除目标0脚的微波信号外，其他空间位置上的0脚的微 波信号被抵消，目标0BU为当前交易0BU，在存在多个0BU的情况下，确定各0BU的方位信息 后，通过空域滤波对多个0BU的微波信号进行处理，使得除目标0BU的微波信号外，其他空 间位置上的0BU的微波信号被抵消，因此，可降低其他0脚对目标0BU的干扰。
【附图说明】
[0036] 为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例和现有技术描述中所 需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施 例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可W根据该些附图获 得其它的附图。
[0037] 图1为本发明实施例中一种防止标签碰撞的方法的实施例示意图；
[003引图2为本发明实施例中计算0BU方位信息的示意图；
[0039] 图3为本发明实施例中一种信号处理装置的实施例示意图；
[0040] 图4为本发明实施例中一种路侧单元的实施例示意图。
【具体实施方式】
[0041] 一种防止标签信号碰撞的方法、信号处理装置及路侧单元，用于解决存在多个0BU 发出微波信号时产生的相互干扰，使得目标0脚不受到其他0BU的干扰。
[0042] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的 附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是 本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术 人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范 围。
[0043] 下面通过【具体实施方式】结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0044] 本发明实施例应用于ETC系统中的路侧单元功能类产品中，也适用于其它应用路 侧单元的系统中。
[0045] 请参阅图1，本发明实施例提供一种防止多标签碰撞的微波信号处理方法，包括：
[0046] 101、通过相控阵天线阵列接收多个0BU发出的微波信号，得到多个微波信号；
[0047] 本发明实施例中，信号处理装置通过相控阵天线阵列接收到多个0脚发出的微波 信号，得到多个微波信号。
[0048] 102、根据多个微波信号确定多个0BU中每一个0BU的方位信息；
[0049] 本发明实施例中，根据得到的多个微波信号进行计算，确定多个OBU中每个OBU的 方位信息。
[0化0] 103、根据方位信息，采用空域滤波对多个0BU的微波信号进行处理。
[0051] 本发明实