本论文首先根据ETC技术应用背景引入测向算法的相关原理的讨论，并针对时差测向模糊问题，进行推导，并引入余数定理解模糊方法以克服测向模糊。然后，针对前述测向算法的原理，结合实验室设计的ETC系统的工作细节，利用MATLAB数值仿真功能对信号处理过程与解模糊算法进行仿真，测试算法在噪声与多径干扰信号条件下的性能。之后本文对FPGA设计的原理经行简单探究，并对系统结构做简单介绍。最后本文针对现行硬件调试所出现的问题，提出基于MATLAB串口的硬件调试模型，并最终利用MATLAB的GUI界面实现了上位机对A\D采样系统的通道选择和数据传输与分析。关键词 时差测向 余数定理解模糊 ETC 自动调试系统9378
Title Research in Phase-interferometer Direction Finding Algorithm and its FPGA realization
Abstract
Based on ETC system application, direction finding algorithm(DFA) was introduced, together with the discursion on its related theory.To minish the ambiguity in the direction finding algorithm, double baseline DFA was introduced. Next part is the MATLAB based computational simulation for this algorithm .This paper mentioned only a little part of the FPGA building for the DFA. At the last part, a serial port based hardware debug software was with MATLAB on Windows platform so that data and command can be exchanged between Master and Slave.This software prove to be useful in improving working efficiency
during hardware debugging.
Keywords TDOA Remainder of understanding fuzzy set ETC Hardware auto-debugging system
目 次
1 时差测向法原理 3
1.1 项目背景 3
1.2 时差测向 4
2 基于MATLAB的ASK信号定位算法仿真 9
2.1 ASK信号 9
2.2 高斯白噪声 10
2.3 带通采样理论 11
2.4 仿真过程描述 14
2.5 关于多径效应 16
2.6 仿真结果 18
3 ETC系统的FPGA设计 22
3.1 可编程逻辑器件及其特点 22
3.2 Quartus II软件与 Verilog语言 24
3.3 ETC系统的FPGA实现简介 27
4 基于MATLAB的系统自动调试测 28
4.1 硬件调试 28
4.2 串口简介 29
4.2 MATLAB串口控件 30
4.3 Nios II开发简介 32
4.4 设计思路 34
4.5 功能实现 36
结论 36
致 谢 38
参考文献 38
1 时差测向法原理
1.1 项目背景
1.1.1 ETC不停车收费系统
不停车收费系统（ETC, Electronic Toll Collection）是国际上正在努力开发并推广普及的一种用于道路、大桥和隧道的电子收费系统。它是指车辆在通过收费站时，通过车载设备实现车辆识别、信息写入（入口）并自动从预先绑定的IC卡或银行帐户上扣除相应资金（出口）。 使用该系统，车主只要在车窗上安装感应卡并预存费用，通过收费站时便不用人工缴费，也无须停车，高速费将从卡中自动扣除。虽然能实现不停车收费，但一般来说，车辆还是需要以较低速度通过。这种收费系统每车收费耗时不到两秒，其收费通道的通行能力是人工收费通道的5到10倍。
电子不停车收费系统（ETC）是目前世界上最先进的收费系统，是智能交通系统的服务功能之一，过往车辆通过道口时无须停车，即能够实现自动收费。它特别适于在高速公路或交通繁忙的桥隧环境下使用。近几年我国的电子不停车收费系统的研究和实施取得了一定进展。和传统的人工收费系统不同，ETC技术是以IC作为数据载体，通过无线数据交换方式实现收费计算机与IC卡的远程数据存取功能。计算机可以读取IC卡中存放的有关车辆的固有信息（如车辆类别、车主、车牌号等）、道路运行信息、征费状态信息。按照既定的收费标准，通过计算，从IC卡中扣除本次道路使用通行费。当然，ETC也需要对车辆进行自动检测和自动车辆分类。 MATLAB相位干涉仪测向算法研究及FPGA实现:http://www.751com.cn/tongxin/lunwen_8090.html