本文系河南省杰出人才创新基金资助项目。 近年来，世界各国已经基本建成了四通八达的现代化国家道路网，在未来20年内，我国道路仍然处于高速建设期；但是，与高速公路建设相比，公路收费的自动化水平却相对滞后，造成收费站前车辆拥挤，交通堵塞现象日趋严重，大大降低了高速公路的通行速度，成为制约车速提高的瓶颈。基于非接触IC卡的不停车收费系统(No Stop Electronic Toll Collection System，简称NSETCS或ETC)作为自动收费方式的代表，是解决这一问题的有效途径，可以有效提高高速公路的通行能力和服务水平。 非接触IC卡作为不停车收费系统的通行券，具有方便快捷、寿命长、无污染等优点，内部存储着用户的重要数据信息，在高速公路不停车收费系统中扮演着重要的角色，所以研究安全、可靠、实用的非接触IC卡系统，也就成为整个不停车收费系统中研发的一项重要内容。 本论文的研究，为整个不停车收费系统快速步入实用化阶段奠定了基础，也推动了基于非接触IC卡的收费方式在国内的逐步推行，具有巨大的经济效益和社会效益。本论文主要完成了以下几方面的工作： (1) 分析了现行高速公路收费系统存在的主要缺点与不足，阐明了不停车收费系统的系统结构与收费原理。 (2) 把信息融合技术引入到不停车收费系统中来，让非接触IC卡数据、牌照识别、车型识别结果有机融合在一起，首次提出了高速公路不停车收费系统的信息融合模型，并完成了相关的信息融合算法设计。 (3) 在购买部分硬件的基础上，对非接触卡系统进行了二次研发，结合网络数据库，以单片机为核心，附加相关的外围电路，实现了收费额显示和提杆机控制箱的设计，给出了具体的设计过程和设计电路，完成了基于非接触IC卡的不停车收费系统架构设计。 (4) 利用无线射频芯片对可读可写式非接触IC卡的设计进行了研究，论述了设计的思路、过程，并给出了设计的硬件电路。 (5) 对可读可写式非接触IC卡系统，深入研究了提高数据传输可靠性的编码和纠错措施，分析了所采用的校验编码和纠错方法，并给出了核心的软件设计思路。