随着我国经济的飞速发展,现有高速公路的通行能力已不能满足日益增长的交通需求,融合现代高新技术,以射频识别技术为核心的电子不停车收费系统(ETC)能够非常高效地完成收费工作,缓解交通压力,减轻收费站交通拥堵、环境污染等问题。ETC系统主要由路侧单元(RSU)和车载单元(OBU)两部分组成,本文的主要工作是研究基于RFID的5.8GHz ETC系统中,车载设备OBU模块的硬件设计和实现。首先介绍了ETC系统在国内外发展现状以及短程通信协议(DSRC)标准,对比分析欧洲标准、日本标准及国家标准的异同点,重点参考国家标准物理层的具体规范指标,并在此基础上,展开OBU模块的设计工作。天线作为射频识别的关键部分,本文选用体积小,性能优,工作频率在5.8GHz的二元微带贴片天线阵列完成OBU和RSU之间的无线通信；并采用STM32嵌入式控制器作为OBU的核心控制单元,同时结合RFMD公司生产的发射芯片ML5830完成上行链路中数据的发射工作；接收部分则选用二极管完成ASK检波,由三极管对信号进行放大,输出的唤醒信号激活电源管理模块,为OBU系统中所有设备提供工作电压,使系统由低功耗的睡眠模式切换到进行收费交易的唤醒模式,实现节能环保；而输出的数据则送到STM32中进行相关的处理。此外,为了提高数据传输的可靠性,上下行链路数据均采用FM0编码,因此设计了基于CPLD的D触发器FM0硬件编码电路,并利用STM32现有的DMA和Timer捕获功能来实现FMO的软解码工作,而STM32高达72MHz的主频为ETC系统的实时交易提供可靠的保障。