多天线协同定位解决邻道干扰问题的方法.pdf

1、10申请公布号CN102045122A43申请公布日20110504CN102045122ACN102045122A21申请号201010582813822申请日20101210H04B17/00200601H04B7/04200601G07B15/0020110171申请人北京快通高速路电子收费系统有限公司地址100070北京市丰台区海鹰路1号院2号楼1216室72发明人张为民张北海薛金银李全发张明月高文宝张晶晶74专利代理机构北京万科园知识产权代理有限责任公司11230代理人李京楠张亚军54发明名称多天线协同定位解决邻道干扰问题的方法57摘要一种多天线协同定位解决邻道干扰问题的方法，用于并

2、列布置的电子不停车收费天线系统，包括步骤1划分定标点；步骤2计算一号、二号天线相对于定标点的距离；步骤3确定一号、二号天线相对于定标点的链路基本传输损耗；步骤4理论计算一号天线接收机收到各定标点的上行信号强度值；步骤5理论计算二号天线接收机收到各定标点的上行信号强度值；步骤6通过实测对一号天线接收机收到的各定标点的上行信号强度值进行调整，得到参考值；步骤7通过实测对二号天线接收机收到的各定标点的上行信号强度值进行调整，得到参考值；步骤8通过与参考值进行匹配拟合，确定车辆位置，本方法可以克服邻道干扰问题，提高电子不停车收费系统的可靠性。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申

3、请权利要求书1页说明书15页附图5页CN102045126A1/1页21一种多天线协同定位解决邻道干扰问题的方法，该方法用于并列布置的两个或多个电子不停车收费天线系统，通过匹配其中任意相邻车道的一号天线和二号天线的数据，解决邻道干扰，其特征是该方法包括以下步骤步骤1在一号天线和二号天线检测区域内部设置一条基准线，该基准线与行车方向垂直，根据一号天线和二号天线之间的跨度，在基准线上以等步长划分定标点；步骤2通过公知的三角公式计算一号天线和二号天线相对于每一个定标点的距离；步骤3通过公知的无线微波的直射路径传输损耗公式计算一号天线和二号天线相对于每一个定标点的链路基本传输损耗；步骤4通过理论计算初

4、步确定一号天线接收机收到的车辆电子标签在每个定标点发出的上行信号强度值；一号天线接收机收到的上行信号强度值等于电子标签发射功率减去车前挡风玻璃损耗、再减去一号天线链路损耗、再减去馈线损耗、再加上一号天线增益；步骤5通过理论计算初步确定二号天线接收机收到的车辆电子标签在每个定标点发出的上行信号强度值，二号天线接收机收到的上行信号强度值等于电子标签发射功率减去车前挡风玻璃损耗、再减去二号天线链路损耗、再减去馈线损耗、再加上二号天线增益；步骤6通过实际测量，对一号天线接收机收到的车辆电子标签在每个定标点发出的上行信号强度值进行调整，进行现场实测，在实际道路中选择几个具有代表性的定标点进行实际测量，具

5、有代表性的定标点为两端点和中间点，将具有代表性的每个定标点的实际测量值与理论计算值进行比较，算出误差值，然后对具有代表性的各定标点的误差值取平均值，利用该误差值平均值对理论计算的一号天线接收机收到的车辆电子标签在各定标点发出的上行信号强度值进行调整，作为一号天线接收信号强度参考值；步骤7通过实际测量，对二号天线接收机收到的车辆电子标签在每个定标点发出的上行信号强度值进行调整，进行现场实测，在实际道路中选择几个具有代表性的定标点进行实际测量，具有代表性的定标点为两端点和中间点；将具有代表性的每个定标点的实际测量值与理论计算值进行比较，算出误差值，然后对具有代表性的各定标点的误差值取平均值；利用该

6、误差值平均值对理论计算的二号天线接收机收到的车辆电子标签在各定标点发出的上行信号强度值进行调整，作为二号天线接收信号强度参考值；步骤8将上述步骤6、步骤7得到的一号天线接收信号强度参考值、二号天线接收信号强度参考值存储在对应的路侧设备存储区中，每次一号天线、二号天线收到车辆电子标签发出的上行信号后，与对应路侧设备存储区中的一号天线、二号天线接收信号强度参考值进行匹配拟合，从而判断车辆的位置。权利要求书CN102045122ACN102045126A1/15页3多天线协同定位解决邻道干扰问题的方法技术领域0001本发明涉及智能交通系统中的电子不停车收费技术，具体地说，涉及电子收费系统中准确识别车

7、辆电子标签的方法。背景技术0002电子不停车收费ELECTRONICTOLLCOLLECTION，ETC系统，是国际上正在努力开发并推广的一种用于公路、大桥和隧道的电子自动收费系统。通过安装在车辆挡风玻璃上的车辆电子标签与在收费站ETC车道路侧天线之间的微波专用短程通讯，利用计算机联网技术与后台收费中心进行结算处理，从而达到车辆通过路桥收费站不需停车而能自动交纳路桥费的目的。0003对于目前的ETC收费系统，存在的主要问题是ETC系统邻道干扰问题本车道路侧设备天线发射信号辐射到相邻车道上，或本车道路侧设备天线接收到相邻车道上的车辆电子标签的信号，从而造成误交易的现象。0004这是由于目前电子不

8、停车收费系统的定向天线产品工艺和收费站所处的复杂电磁环境等因素，天线的通信区域不能严格地限定在本车道的合理区域内，微波信号在邻道的泄露不可避免；加上车辆行驶的不确定性，从而造成的。0005请参照图1，在ETC车道1和ETC车道2内分别有车辆101、201驶入，车辆101、201的行驶方向相同，车辆101、201的车辆电子标签102、202可能会收到电子不停车收费车道1的一号天线103发出的下行广播帧，车辆101、201的车辆电子标签102、202也可能会收到电子不停车收费车道2的二号天线203发出的下行广播帧，如果电子不停车收费车道1的一号天线103与车辆201进行交易，会出现误交易现象。如果

9、电子不停车收费车道2的二号天线203与车辆101进行交易，也会出现误交易现象。发明内容0006为解决上述问题，本发明的目的是提供一种多天线协同定位解决邻道干扰问题的方法，通过对比两个相邻车道ETC天线的接收信号功率和路侧单元已存储的参考数据，判断车辆的位置，避免造成对车辆位置的误判，克服邻道干扰问题，从而提高电子不停车收费系统的可靠性。0007为实现上述目的，本发明采用以下技术方案0008一种多天线协同定位解决邻道干扰问题的方法，该方法用于并列布置的两个或多个电子不停车收费天线系统，通过匹配其中任意相邻车道的一号天线和二号天线的数据，解决邻道干扰，其特征是该方法包括以下步骤0009步骤1在一号

10、天线和二号天线检测区域内部设置一条基准线，该基准线与行车方向垂直，根据一号天线和二号天线之间的跨度，在基准线上以等步长划分定标点；0010步骤2通过公知的三角公式计算一号天线和二号天线相对于每一个定标点的距离；说明书CN102045122ACN102045126A2/15页40011步骤3通过公知的无线微波的直射路径传输损耗公式计算一号天线和二号天线相对于每一个定标点的链路基本传输损耗；0012步骤4通过理论计算初步确定一号天线接收机收到的车辆电子标签在每个定标点发出的上行信号强度值；0013一号天线接收机收到的上行信号强度值等于电子标签发射功率减去车前挡风玻璃损耗、再减去一号天线链路损耗、再

11、减去馈线损耗、再加上一号天线增益；0014步骤5通过理论计算初步确定二号天线接收机收到的车辆电子标签在每个定标点发出的上行信号强度值，0015二号天线接收机收到的上行信号强度值等于电子标签发射功率减去车前挡风玻璃损耗、再减去二号天线链路损耗、再减去馈线损耗、再加上二号天线增益；0016步骤6通过实际测量，对一号天线接收机收到的车辆电子标签在每个定标点发出的上行信号强度值进行调整，0017进行现场实测，在实际道路中选择几个具有代表性的定标点进行实际测量，具有代表性的定标点为两端点和中间点，0018将具有代表性的每个定标点的实际测量值与理论计算值进行比较，算出误差值，然后对具有代表性的各定标点的误

12、差值取平均值，0019利用该误差值平均值对理论计算的一号天线接收机收到的车辆电子标签在各定标点发出的上行信号强度值进行调整，作为一号天线接收信号强度参考值；0020步骤7通过实际测量，对二号天线接收机收到的车辆电子标签在每个定标点发出的上行信号强度值进行调整，0021进行现场实测，在实际道路中选择几个具有代表性的定标点进行实际测量，具有代表性的定标点为两端点和中间点；0022将具有代表性的每个定标点的实际测量值与理论计算值进行比较，算出误差值，然后对具有代表性的各定标点的误差值取平均值，0023利用该误差值平均值对理论计算的二号天线接收机收到的车辆电子标签在各定标点发出的上行信号强度值进行调整

13、，作为二号天线接收信号强度参考值；0024步骤8将上述步骤6、步骤7得到的一号天线接收信号强度参考值、二号天线接收信号强度参考值存储在对应的路侧设备存储区中，每次一号天线、二号天线收到车辆电子标签发出的上行信号后，与对应路侧设备存储区中的一号天线、二号天线接收信号强度参考值进行匹配，0025本方法的创新之处在于0026利用三角测量原理进行定位，对两个相邻车道的ETC天线接收到的车辆电子标签的信号强度进行比较，通过数据匹配的方法判断该车辆电子标签是否进入本车道，从而避免与非本车道的车辆电子标签进行通信，杜绝了相邻ETC车道的车辆电子标签信号与非本车道天线通信的邻道干扰现象。附图说明0027图1是

14、并列布置的ETC车道的结构示意图；0028图2是ETC车道天线到基准线的相对位置侧视图；说明书CN102045122ACN102045126A3/15页50029图3是实施例一的一号天线与二号天线的方向性图；0030图4是一号天线增益示意图；0031图5是一号天线到定标点的距离和方向角示意图。0032图6是二号天线增益示意图；0033图7是二号天线到定标点的距离和方向角示意图；0034图8是实施例二的一号天线与二号天线的方向性图；具体实施方式0035实施例一0036本发明是一种多天线协同定位解决邻道干扰问题的方法，该方法用于并列布置的两个或多个电子不停车收费天线系统，通过匹配其中任意相邻车道的

15、一号天线和二号天线的数据，解决邻道干扰，其特征是该方法包括以下步骤0037步骤1在一号天线和二号天线检测区域内部设置一条基准线，该基准线与行车方向垂直，根据一号天线和二号天线之间的跨度，在基准线上以等步长划分定标点；0038在本实施例中，一号天线和二号天线分别安装在龙门架上各自车道的正中央位置，安装高度为55米，安装角度为向下45度角，一号天线和二号天线的方向性图相同，如图3所示，这样天线辐射功率最大的水平方向为本车道正中央，垂直方向为天线检测区域中间部分；目前国内ETC系统中，天线检测区域最远端距离天线正下方一般为5565米，在此取5米处的较远端作为基准线位置；基准线高度取1米，与车辆电子标

16、签安装位置对应；0039ETC车道宽度典型值为33米，收费岛宽22米，因此两个相邻ETC车道的天线距离为55米；基准线上的定标点个数和位置主要由天线检测范围主要由半功率角表征和车道宽度决定；对于一般的ETC车道，相邻两个ETC车道的定标点设置的俯视图如图3所示；0040定标点步长可以在半个车身宽度至一个车身宽度之间，方便起见可以取05/1/2米作为步长，图3中的步长为1米；0041请参照图2，在本实施例中，定标点所在基准线到一号天线和二号天线龙门架所在直线的高度为HH2H155145米，0042基准线高度H1为1米，一号天线安装高度H2为55米；车辆电子标签102到一号天线正下方的水平距离S5

17、米，0043根据勾股定理，电子不停车收费车道ETC一号天线到基准线的直射距离计算可用公式一表示，公式一004400450046在此取L65米。0047图3中定标点共有11个，分别是0048P2，P1，P0，P1，P2，P3，P4，P5，P6，P7，P8，0049步骤2通过公知的三角公式计算一号天线和二号天线相对于每一个定标点的距离；说明书CN102045122ACN102045126A4/15页60050一号天线相对于每一个定标点的距离是一号天线与定标点水平方向的偏移距离的平方加上一号天线到基准线的直射距离的平方然后开方，0051可用公式二表示，公式二00520053其中L是一号天线到基准线的

18、直射距离，L65米。X1是一号天线与定标点水平方向的偏移距离，0054对于每一个定标点P2，P1，P0，P1，P2，P3，P4，P5，P6，P7，P8，X1的值分别2米，1米，0米，1米，2米，3米，4米，5米，6米，7米，8米。0055二号天线相对于每一个定标点的距离是二号天线与定标点水平方向的偏移距离的平方加上一号天线到基准线的直射距离的平方然后开方，0056可用公式三表示，公式三00570058其中L是一号天线到基准线的直射距离，L65米。0059X2是二号天线与定标点的水平方向的偏移距离，对于每一个定标点P2，P1，P0，P1，P2，P3，P4，P5，P6，P7，P8，X2的值分别75

19、米，65米，55米，45米，35米，25米，15米，05米，05米，15米，25米。0060经过上述公式二、公式三计算可知一号天线和二号天线相对于每一个定标点的距离D1、D2如表格1所示，0061表格10062定标点P2P1P0P1P2P3D1米686665666872D2米999285797470定标点P4P5P6P7P8D1米76828896103D2米67656567700063步骤3通过公知的无线微波的直射路径传输损耗公式计算一号天线和二号天线相对于每一个定标点的链路基本传输损耗；0064一号天线的链路基本传输损耗等于常数一加上常数二与一号天线到定标点距离的对数的乘积再加上常数三与上行

20、信号载波频率的对数的乘积，可以用公式四表示，公式四0065L1324420LOGD120LOGF0066其中D1为一号天线与定标点的距离，单位为米，0067F为上行信号载波频率，单位为GHZ，本实施例中为固定值，取为58GHZ。说明书CN102045122ACN102045126A5/15页70068二号天线的链路基本传输损耗等于常数一加上常数二与二号天线到定标点距离的对数的乘积再加上常数三与上行信号载波频率的对数的乘积，可以用公式五表示，公式五0069L2324420LOGD220LOGF0070其中D2为二号天线与定标点的距离，单位为米；0071F为上行信号载波频率，单位为GHZ，本实施例

21、中为固定值58GHZ。0072经过上述公式四、公式五计算可知一号天线和二号天线相对于每一个定标点的链路损耗如表格2所示0073表格20074定标点P2P1P0P1P2P3L1644641640641644648L2676670663657651646定标点P4P5P6P7P8L1654660667676680L26426406406426460075步骤4通过理论计算初步确定一号天线接收机收到的车辆电子标签在每个定标点发出的上行信号强度值RSSI1；0076一号天线接收机收到的上行信号强度值RSSI1电子标签发射功率EIRP车前挡风玻璃损耗一号天线链路损耗L1馈线损耗一号天线增益。0077其中

22、电子标签发射功率EIRP取值为0DBM，车前挡风玻璃损耗取值为2DB因车型玻璃不同而有所不同，馈线损耗取值为1DB，0078一号天线增益的取值根据车辆电子标签与一号天线相对位置的夹角从天线的增益图中得到。天线的增益图由图4给出，其中天线增益最大的角度为0度，最大增益为18DB，其它角度的增益可以从图4中查找得出。0079因此第I个定标点的RSSI1的计算公式可用公式六表示，公式六0080RSSI1I02L11G1IG1I3L10081其中G1I为第I个定标点的天线增益，G1I的计算需要知道定标点到一号天线的方向角，如图5所示。0082第I个定标点的方向角计算公式可用公式七表示，公式七0083A

23、NGI90ARCTANX1/L180/0084其中L65。0085图5给出了定标点P5到一号天线的方向角示意图。0086用上述公式六、公式七依次计算车辆电子标签在不同定标点位置的方向角和天说明书CN102045122ACN102045126A6/15页8线增益，以及一号天线接收到的对应位置的上行信号强度值RSSI1，结果如表格3所示。RSSI1表示车辆电子标签在不同定标点位置时，一号天线接收到的上行信号强度值。0087表格30088定标点P2P1P0P1P2方向角17187087171G1I1315181513RSSI1544521490521544定标点P3P4P5P6P7P8方向角2483

24、16376427471509G1I376142028RSSI16487547508369039900089步骤5从理论上初步确定二号天线接收机收到的车辆电子标签在每个定标点发出的上行信号强度值RSSI2，0090二号天线接收机收到的上行信号强度值RSSI2电子标签发射功率EIRP车前挡风玻璃损耗二号天线链路损耗L2馈线损耗二号天线增益0091其中电子标签发射功率EIRP取值为0DBM，车前挡风玻璃损耗取值为2DB因车型玻璃不同而有所不同，馈线损耗取值为1DB，天线增益的取值可以根据电子标签与二号天线相对位置的夹角从天线的增益图中得到。0092因此第I个定标点的RSSI2的计算公式可用公式八表示

25、，公式八0093RSSI2I02L21G2IG2I3L20094其中G2I为第I个定标点的天线增益，G2I的计算需要知道定标点到二号天线的方向角如图5所示。0095第I个定标点的方向角计算公式可用公式九表示，公式九0096ANGI90ARCTANX2/L180/0097其中L65。0098用上述公式八、公式九依次计算车辆电子标签在不同定标点位置的方向角和天线增益，以及参考天线接收到的对应位置的上行信号强度值RSSI2，结果如表格4所示。RSSI2表示车辆电子标签在不同定标点位置时，二号天线接收到的上行信号强度值。0099表格40100定标点P2P1P0P1P2说明书CN102045122ACN

26、102045126A7/15页9方向角49145402347283G2I26161746RSSI2966860863727741定标点P3P4P5P6P7P8方向角2101304444130210G2I6141717146RSSI26165325005005326160101步骤6通过实际测量，对一号天线接收机收到的车辆电子标签在每个定标点发出的上行信号强度值RSSI1进行调整，0102进行现场实测，在实际道路中选择几个具有代表性的定标点进行实际测量，具有代表性的定标点为两端点和中间点，0103将具有代表性的每个定标点的实际测量值与理论计算值进行比较，算出误差值，然后对具有代表性的各定标点的误

27、差值取平均值，利用该误差值平均值对理论计算的各定标点的一号天线接收机收到的车辆电子标签发出的上行信号强度值进行调整，作为一号天线接收信号强度参考值，经过实际测量可知，0104在定标点P2位置RSSI1的实际值是55DBM，理论计算值544DBM，误差1DB，0105在定标点P1位置RSSI1的实际值是55DBM，理论计算值521DBM，误差3DB，0106在定标点P4位置RSSI1的实际值是77DBM，理论计算值754DBM，误差2DB，0107在定标点P7位置RSSI1的实际值是92DBM，理论计算值903DBM，误差2DB，0108对上述误差值取平均值，1322/42DB，0109就得到了

28、本路段RSSI1的误差平均值2DB，0110然后利用该误差值平均值对表格9中的各RSSI1进行调整，就得到了一号天线接收信号强度参考值，如表格5所示，表格50111定标点P2P1P0P1P2RSSI1564541510541564定标点P3P4P5P6P7P8RSSI166877477085692310100112步骤7通过实际测量，对二号天线接收机收到的车辆电子标签在每个定标点发说明书CN102045122ACN102045126A8/15页10出的上行信号强度值RSSI2进行调整，0113进行现场实测，在实际道路中选择几个具有代表性的定标点进行实际测量，具有代表性的定标点为两端点和中间点，

29、0114将具有代表性的每个定标点的实际测量值与理论计算值进行比较，算出误差值，然后对具有代表性的各定标点的误差值取平均值，利用该误差值平均值对理论计算的各定标点的二号天线接收机收到的车辆电子标签发出的上行信号强度值进行调整，作为二号天线接收信号强度参考值，0115经过实际测量可知，0116在定标点P2位置RSSI2的实际值100DBM，理论计算值966DBM，误差3DB，0117在定标点P1位置RSSI2的实际值78DBM，理论计算值727DBM，误差5DB，0118在定标点P4位置RSSI2的实际值57DBM，理论计算值532DBM，误差4DB，0119在定标点P7位置RSSI2的实际值57

30、DBM，理论计算值532DBM，误差4DB，0120对上述误差值取平均值，3544/44DB就得到了本路段RSSI2的误差平均值4DB，然后利用该误差值平均值对表格4中的各RSSI2进行调整，就得到了二号天线接收信号强度参考值如表格6所示，0121表格60122定标点P2P1P0P1P2RSSI21006900903767781定标点P3P4P5P6P7P8RSSI26565725405405726560123步骤80124将上述步骤6、步骤7得到的一号天线接收信号强度参考值、二号天线接收信号强度参考值表格5、表格6中的数据存储在对应路侧设备的存储区中，每次一号天线、二号天线收到车辆电子标签发

31、出的上行信号后，与对应路侧设备存储区中的一号天线、二号天线接收信号强度参考值进行匹配拟合，从而判断车辆的位置；匹配拟合由计算机按照软件程序的设定自动完成。0125软件程序可以按照公知的匹配拟合算法进行编程，如采用相对值拟合的算法，计算原有天线、附加天线的接收信号强度的相对值两天线在同一定标点的RSSI的比值，0126例如，对于上述11个定标点，一号天线和二号天线的相对值就是表格5中RSSI1和表格6中RSSI2的比值，0127可以用表格7表示，0128表格70129说明书CN102045122ACN102045126A9/15页11定标点P2P1P0P1P2RSSI1/RSSI20560600

32、56071072定标点P3P4P5P6P7P8RSSI1/RSSI21021351431591611540130假设本次一号天线和二号天线的接收信号强度值分别为R155DBM和R277DBM，则相对值为R1/R255/77071，0131从表格7中寻找与该比值071最接近的定标点，该定标点为P1071，则匹配拟合结果是车辆电子标签位置为P1点，车辆位于一号天线所在车道1内因为定标点P1位于一号天线所在车道，如图1、图3所示。0132实施例二，本发明是一种多天线协同定位解决邻道干扰问题的方法，该方法用于并列布置的两个或多个电子不停车收费天线系统，通过匹配其中任意相邻车道的一号天线和二号天线的数据

33、，解决邻道干扰，其特征是该方法包括以下步骤0133步骤1在一号天线和二号天线检测区域内部设置一条基准线，该基准线与行车方向垂直，根据一号天线和二号天线之间的跨度，在基准线上以等步长划分定标点；0134在本实施例中，一号天线和二号天线分别安装在龙门架上各自车道的正中央位置，安装高度为55米，安装角度为向下45度角，这样天线辐射功率最大的水平方向为本车道正中央，垂直方向为天线检测区域中间部分；一号天线和二号天线的方向性图不相同，如图8所示。0135目前国内ETC系统中，天线检测区域最远端距离天线正下方一般为5565米，在此取5米处的较远端作为基准线位置；基准线高度取1米，相当于车载电子标签安装位置

34、的高度；0136ETC车道宽度典型值为33米，收费岛宽22米，因此两个相邻ETC车道的天线距离为55米；基准线上的定标点个数和位置主要由天线检测范围主要由半功率角表征和车道宽度决定；对于一般的ETC车道，相邻两个ETC车道的定标点设置的俯视图如图2所示；0137定标点步长可以在半个车身宽度至一个车身宽度之间，方便起见可以取05/1/2米作为步长，图2中的步长为1米；0138请参照图2，在本实施例中，定标点所在基准线到一号天线和二号天线龙门架所在直线的高度为HH2H155145米，0139基准线高度H1为1米，一号天线安装高度H2为55米；车辆电子标签102到一号天线正下方的水平距离S5米，01

35、40根据勾股定理，电子不停车收费车道ETC车道一号天线到基准线的的直射距离计算可用公式一表示，公式一01410142说明书CN102045122ACN102045126A10/15页120143在此取L65米。0144图8中定标点共有11个，分别是0145P2，P1，P0，P1，P2，P3，P4，P5，P6，P7，P8。0146步骤2通过公知的三角公式计算一号天线和二号天线相对于每一个定标点的距离；0147一号天线相对于每一个定标点的距离是一号天线与定标点水平方向的偏移距离的平方加上一号天线到基准线的直射距离的平方然后开方，0148可用公式二表示，公式二01490150其中L是一号天线到基准线

36、的直射距离，L65米。X1是一号天线与定标点水平方向的偏移距离，0151对于每一个定标点P2，P1，P0，P1，P2，P3，P4，P5，P6，P7，P8，X1的值分别2米，1米，0米，1米，2米，3米，4米，5米，6米，7米，8米。0152二号天线相对于每一个定标点的距离是二号天线与定标点水平方向的偏移距离的平方加上一号天线到基准线的直射距离的平方然后开方，0153可用公式三表示，公式三01540155其中L是一号天线到基准线的直射距离，L65米。0156X2是二号天线与定标点的水平方向的偏移距离，对于每一个定标点P2，P1，P0，P1，P2，P3，P4，P5，P6，P7，P8，X2的值分别7

37、5米，65米，55米，45米，35米，25米，15米，05米，05米，15米，25米。0157经过上述公式二、公式三计算可知一号天线和二号天线相对于每一个定标点的距离D1、D2如表格8所示，表格80158定标点P2P1P0P1P2P3D1米686665666872D2米999285797470定标点P4P5P6P7P8D1米76828896103D2米67656567700159步骤3通过公知的无线微波的直射路径传输损耗公式计算一号天线和二号天线相对于每一个定标点的链路基本传输损耗；0160一号天线的链路基本传输损耗等于常数一加上常数二与一号天线到定标点距离的对数的乘积再加上常数三与上行信号载

38、波频率的对数的乘积，可以用公式四表示，公式说明书CN102045122ACN102045126A11/15页13四0161L1324420LOGD120LOGF0162其中，D1为一号天线与定标点的距离，单位为米，0163F为上行信号载波频率，单位为GHZ，本实施例中为固定值，取为58GHZ。0164二号天线的链路基本传输损耗等于常数一加上常数二与二号天线到定标点距离的对数的乘积再加上常数三与上行信号载波频率的对数的乘积，可以用公式五表示，公式五0165L2324420LOGD220LOGF0166其中D2为二号天线与定标点的距离，单位为米；0167F为上行信号载波频率，单位为GHZ，本实施例

39、中为固定值58GHZ。0168经过上述公式四、公式五计算可知一号天线和二号天线相对于每一个定标点的链路损耗如表格9所示0169表格90170定标点P2P1P0P1P2P3L1644641640641644648L2676670663657651646定标点P4P5P6P7P8L1654660667676680L26426406406426460171步骤4通过计算从理论上初步确定一号天线接收机收到的车辆电子标签在每个定标点发出的上行信号强度值RSSI1，0172一号天线接收机收到的上行信号强度RSSI1电子标签发射功率EIRP车前挡风玻璃损耗一号天线链路损耗L1馈线损耗一号天线增益。0173其

40、中电子标签发射功率EIRP取值为0DBM，车前挡风玻璃损耗取值为2DB因车型玻璃不同而有所不同，馈线损耗取值为1DB，0174一号天线增益的取值根据电子标签与一号天线相对位置的夹角从天线的增益图中得到。一号天线的增益图由图4给出，其中一号天线增益最大的角度为0度。最大增益为18DB，其它角度的增益可以从图4中查找得出。0175第I个定标点的RSSI1的计算公式可用公式六表示，公式六0176RSSI1I02L11G1IG1I3L10177其中G1I为第I个定标点的天线增益，G1I的计算需要知道定标点到一号天线的方向角，如图5所示。0178第I个定标点的方向角计算公式为可用公式七表示公式七说明书C

41、N102045122ACN102045126A12/15页140179ANGI90ARCTANX1/L180/0180其中L65。0181图5给出了定标点P0到一号天线的方向角示意图。0182用上述公式六、公式七依次计算车辆电子标签在不同定标点位置的方向角和天线增益，以及一号天线接收到的对应位置的上行信号强度值RSSI1，结果如表格10所示。RSSI1表示车辆电子标签在不同定标点位置时，一号天线接收到的上行信号强度值。如表格10所示0183定标点P2P1P0P1P2方向角17187087171G1I1315181513RSSI1544521490521544定标点P3P4P5P6P7P8方向角

42、248316376427471509G1I376142028RSSI16487547508369039900184步骤5通过计算从理论上初步确定二号天线接收机收到的车辆电子标签在每个定标点发出的上行信号强度值RSSI2，0185二号天线接收机收到的上行信号强度值RSSI2电子标签发射功率EIRP车前挡风玻璃损耗二号天线链路损耗L2馈线损耗二号天线增益0186其中电子标签发射功率EIRP取值为0DBM，车前挡风玻璃损耗取值为2DB因车型玻璃不同而有所不同，馈线损耗取值为1DB，0187天线增益的取值可以根据车辆电子标签与二号天线相对位置的夹角从天线的增益图中得到。二号天线增益的取值根据车辆电子标

43、签与二号天线相对位置的夹角从天线的增益图中得到。二号天线的增益图由图6给出，二号天线增益最大的角度为0度，最大增益为20DB，其它角度的增益可以从图6中查找得出。0188第I个定标点的RSSI2的计算公式可用公式七表示，公式七0189RSSI2I02L21G2IG2I3L20190其中G2I为第I个定标点的天线增益，G2I的计算需要知道定标点到天线的方向角图5。0191第I个定标点的方向角计算公式可用公式八表示，公式八0192ANGI90ARCTANX2/L180/0193其中L65。说明书CN102045122ACN102045126A13/15页150194用上述公式八、公式九依次计算车辆

44、电子标签在不同定标点位置的方向角和天线增益，以及二号天线接收到的对应位置的上行信号强度值RSSI2，结果如表格11所示。RSSI2表示车辆电子标签在不同定标点位置时，二号天线接收到的上行信号强度值，0195表格110196定标点P2P1P0P1P2方向角49145402347283G2I2724201511RSSI2977940893837791定标点P3P4P5P6P7P8方向角2101304444130210G2I3151919153RSSI27065224804805227060197步骤6通过实际测量，对一号天线接收机收到的车辆电子标签在每个定标点发出的上行信号强度值RSSI1进行调整

45、，0198进行现场实测，在实际道路中选择几个具有代表性的定标点进行实际测量，具有代表性的定标点为两端点和中间点，0199将具有代表性的每个定标点的实际测量值与理论计算值进行比较，算出误差值，然后对具有代表性的各定标点的误差值取平均值，利用该误差值平均值对理论计算的各定标点的一号天线接收机收到的车辆电子标签发出的上行信号强度值进行调整，作为一号天线接收信号强度参考值，0200经过实际测量可知，0201在定标点P2位置RSSI1的实际值是55DBM，理论计算值544DBM，误差1DB，0202在定标点P1位置RSSI1的实际值是55DBM，理论计算值521DBM，误差3DB，0203在定标点P4位

46、置RSSI1的实际值是77DBM，理论计算值754DBM，误差2DB，0204在定标点P7位置RSSI1的实际值是92DBM，理论计算值903DBM，误差2DB，0205对上述误差值取平均值，1312/42DB0206就得到了本路段RSSI1的误差平均值2DB，0207然后利用该误差值平均值对表格10中的各RSSI1进行调整，就得到了一号天线接收信号强度参考值，0208如表格12所示，0209表格120210说明书CN102045122ACN102045126A14/15页16定标点P2P1P0P1P2P3RSSI1564541510541564668定标点P4P5P6P7P8RSSI1774

47、77085692310100211步骤7通过实际测量，对二号天线接收机收到的车辆电子标签在每个定标点发出的上行信号强度值RSSI2进行调整，0212进行现场实测，在实际道路中选择几个具有代表性的定标点进行实际测量，具有代表性的定标点为两端点和中间点，0213将具有代表性的每个定标点的实际测量值与理论计算值进行比较，算出误差值，然后对具有代表性的各定标点的误差值取平均值，利用该误差值平均值对理论计算的各定标点的二号天线接收机收到的车辆电子标签发出的上行信号强度值进行调整，作为二号天线接收信号强度参考值，0214经过实际测量可知，0215在定标点P2位置RSSI2的实际值101DBM，理论计算值9

48、77DBM，误差3DB，0216在定标点P1位置RSSI2的实际值89DBM，理论计算值837DBM，误差5DB，0217在定标点P4位置RSSI2的实际值56DBM，理论计算值522DBM，误差4DB，0218在定标点P7位置RSSI2的实际值56DBM，理论计算值522DBM，误差4DB，0219对上述误差值取平均值，3DB5DB4DB4DB/44DB0220就得到了本路段RSSI2的误差平均值4DB，0221然后利用该误差值平均值对表格11中的各RSSI2进行调整，就得到了二号天线接收信号强度参考值，如表格13所示，表格130222定标点P2P1P0P1P2P3RSSI210179809

49、33877831746定标点P4P5P6P7P8RSSI25625205205627460223步骤9将上述步骤7、步骤8得到的一号天线、二号天线接收有效值表格12、13中的RSSI1、RSSI2的值存储在路侧设备的计算机数据库中，每次一号天线、二号天线收到车辆电子标签发出的上行信号RSSI1、RSSI2后，通过查找数据库中的对应值RSSI1、RSSI2与哪个定标点重合，从而确定车辆电子标签在ETC车道中的位置。匹配拟合由计算机按照软件程序的设定自动完成。说明书CN102045122ACN102045126A15/15页170224软件程序可以按照公知的匹配拟合算法进行编程，如采用相对值拟合的算法。首先计算原有天线、附加天线的接收信号强度的相对值两天线在同一定标点的RSSI的比值，再和两天线接收信号的强度比值进行对比，寻找最接近的数值进行拟合匹配。0225例如，对于上述11个定标点，一号天线和二号天线的相对值就是表格12中RSSI1和表格13中RSSI2的比值，可以用表格14表示，0226表格140227定标点P2P1P0P1P2RSSI1/RSSI2055055055062068定标点P3P4P5P6P7P8RSSI1/RSSI209