电子不停车收费系统(Electronic Tolling Collection,简称ETC)作为最先进的智能收费系统,主要应用于公路、大桥、隧道等收费站当中。该系统基于专用短程通信(Dedicated Short Range Communication,简称DSRC)规范,主要包含路侧单元(Road Side Unit,简称RSU)和车载单元(On Board Unit,简称OBU)两部分。当车辆通过收费站时,通过路侧单元和车载单元之间的5.8GHz无线通信实现路网与车辆之间的信息交互达到付款缴费功能。本课题主要完成ETC系统中车载单元的硬件设计与实现。本文首先介绍了国内外ETC系统的发展现状,然后根据我国ETC系统中车载单元的组成方式、通信流程以及DSRC专用短程通信协议物理层的协议规范,进行了车载单元的整体设计。本设计从功能上采用‘’ESAM&IC卡模块+通信模块”的组合方式,从结构上划分为数字控制部分和射频部分。数字控制部分主要由MCU控制单元、ESAM&IC卡模块、扩展应用模块组成。应用TI公司的MSP430F5418芯片实现MCU控制单元的功能,采用接触式与非接触式结合的方式完成IC卡读写操作。扩展应用模块主要包括OLED显示模块、LED灯&蜂鸣器、太阳能供电模块,目的在提高OBU的人机交互能力以及续航能力。射频部分由5.8GHz射频收发单元、天线组成。采用符合不停车电子收费国家标准的ETC专用芯片BK5822完成数据的收发工作。为使天线和射频链路更易连接,天线部分采用侧馈型矩形切角微带天线实现右旋圆极化。本文还对射频部分进行了占用带宽、频率容限、e.i.r.p((等效全向辐射功率)、调制深度、杂散测试、唤醒灵敏度、接收灵敏度、发射功率等射频性能测试。最后,本文所设计的车载单元在配合通信协议软件的情况下,并可与RSU完成正常通信。为测试所设计的OBU的性能,本设计还对其进行了环境适应性测试。经测试后,OBU的各项性能指标均达到国家标准。