基于DSP的雷達(dá)測(cè)速計(jì)量系統(tǒng)的研究.pdf

1、本研究來(lái)源于天津市社會(huì)發(fā)展重點(diǎn)基金資助項(xiàng)目（09ZCGYSF00300）“車(chē)速安全實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)計(jì)量溯源校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)的研究”。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，各種車(chē)輛和高速公路與日俱增，已經(jīng)成為人們生活中不可缺少的主要交通出行方式，由于超速超載或司機(jī)疏忽駕駛帶來(lái)的道路交通事故也時(shí)有發(fā)生，這對(duì)交管部門(mén)的要求越來(lái)越高，如何準(zhǔn)確檢測(cè)超速車(chē)輛成為交管部門(mén)確保交通安全的主要手段?，F(xiàn)在常用的車(chē)輛測(cè)速方法主要有：設(shè)置地感線圈、利用激光測(cè)距、視頻檢測(cè)車(chē)輛三維位置

2、、利用多普勒效應(yīng)的雷達(dá)測(cè)速等，目前雷達(dá)測(cè)速是應(yīng)用最廣泛的。雷達(dá)測(cè)速是通過(guò)獲得運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的頻率偏移信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行信號(hào)處理，根據(jù)多普勒原理測(cè)量目標(biāo)車(chē)輛速度?，F(xiàn)在使用的雷達(dá)測(cè)速儀一般采用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)信號(hào)處理，或者用模擬濾波方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，測(cè)量精度較低而且反應(yīng)速度較慢。本課題通過(guò)研究多普勒原理和數(shù)字信號(hào)處理（DSP）的各種算法，采用DSP對(duì)頻率信號(hào)進(jìn)行快速處理，完成雷達(dá)測(cè)速儀軟硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。仿真結(jié)果表明本設(shè)計(jì)可以有效地提高分辨率，達(dá)到快速、準(zhǔn)

3、確的檢測(cè)目的。本文主要內(nèi)容如下：
　　 ⑴研究車(chē)輛測(cè)速的幾種方法及它們的優(yōu)、缺點(diǎn)，對(duì)雷達(dá)測(cè)速的基本原理，即多普勒效應(yīng)進(jìn)行推導(dǎo)和分析，給出了雷達(dá)測(cè)速系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案并分析其工作原理。
　　 ⑵硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)，完成對(duì)雷達(dá)測(cè)速儀基帶處理單元的設(shè)計(jì)，包括A/D轉(zhuǎn)換器的選擇，確定DSP芯片及其外圍電路的工作頻率元器件的選擇，硬件連接電路的設(shè)計(jì)，工作方式設(shè)置等。本設(shè)計(jì)采用 TMS320C5402作為信號(hào)處理的主芯片，負(fù)責(zé)算法、濾波和

4、實(shí)時(shí)信號(hào)處理，并輔以Flash程序擴(kuò)展存儲(chǔ)器，保證快速運(yùn)算，選擇AT89S52單片機(jī)完成輸入輸出處理以及對(duì)結(jié)果顯示、串口通信等交互界面的控制，有效減少了數(shù)據(jù)處理過(guò)程中的運(yùn)算時(shí)間。
　　 ⑶系統(tǒng)的軟件算法仿真，雷達(dá)測(cè)速信號(hào)的處理一般采用功率譜估計(jì)的方法，本文重點(diǎn)研究了經(jīng)典譜估計(jì)的FFT算法和現(xiàn)代譜估計(jì)中基于AR模型的BURG算法的原理和步驟，在MATLAB中仿真實(shí)現(xiàn)，通過(guò)比較各種算法在計(jì)算復(fù)雜度和分辨率精度上的優(yōu)缺點(diǎn)，最終選擇BU