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交通测速雷达系统设计与实现

作　者: 赵仲郎
导　师: 王志华
学　校: 南京理工大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 智能交通测速雷达毫米波雷达数字信号处理
分类号: TN958
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

随着交通安全形势日益严峻,智能交通系统被越来越多地应用。交通测速雷达以其测速精度高、设备成本适中、安装维护方便、全天候等优点已成为目前技术发展的趋势。纵观目前国内的交通测速雷达市场,国外产品一般价格昂贵,而且使用维护不方便,国内产品进入市场时间晚,还没有得到市场的广泛认同,未能得到大规模的应用。因此,市场迫切需求一款测速精度高、使用维护方便、可靠性高的测速雷达产品。本文首先介绍了交通测速雷达的国内外发展现状与应用前景,随后根据雷达技术指标确定了雷达总体方案及各模块实现方案。测速雷达采用连续波雷达体制,利用DSP进行信号处理。系统通过毫米波收发组件产生35.1GHz信号经微带天线发射出去,微带天线接收目标回波信号并通过毫米波收发组件传输给信号处理单元进行处理得到目标的速度信息,信号处理单元再将目标速度信息传送给拍照取证单元,如果车辆超速,拍照取证单元就拍下超速车辆的图像并记录相应信息。本文采用了CCS软件对雷达的DSP软件程序进行设计,最后对本课题设计的测速雷达进行信号处理电路调试和交通现场测试,测试结果表明测速雷达能够满足实际需求。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
1 绪论  7-12
  1.1 课题背景及意义  7-8
  1.2 国内外研究现状  8-10
  1.3 本文的研究内容  10
  1.4 本文的章节安排  10-12
2 方案论证  12-18
  2.1 系统需求与主要技术指标  12
  2.2 雷达测速原理  12-15
    2.2.1 多普勒效应  12-14
    2.2.2 目标速度信息获取  14-15
  2.3 测速雷达方案设计  15-16
  2.4 信号处理芯片选择  16-17
  2.5 本章小结  17-18
3 测速雷达硬件实现  18-39
  3.1 天线的设计  18-21
  3.2 毫米波收发组件的设计  21-22
  3.3 拍照取证单元  22-24
  3.4 信号处理电路设计  24-38
    3.4.1 放大滤波电路设计  24-26
    3.4.2 A/D采样电路设计  26-30
    3.4.3 DSP电路设计  30-35
    3.4.4 串行通信电路设计  35-36
    3.4.5 电源设计  36
    3.4.6 PCB设计  36-38
  3.5 本章小结  38-39
4 DSP软件设计  39-52
  4.1 DSP及其外设的初始化  41-43
    4.1.1 配置内部时钟发生器  41
    4.1.2 串行口初始化  41-42
    4.1.3 I~2C模块初始化  42-43
    4.1.4 McBSP串口配置  43
  4.2 目标速度数据采集  43-47
  4.3 目标速度数据处理  47-50
    4.3.1 FFT原理及其在DSP上的实现  47-50
    4.3.2 目标速度获取  50
  4.4 串口通信  50-51
  4.5 本章小结  51-52
5 系统测试  52-56
  5.1 信号处理电路调试  52
  5.2 雷达现场测试  52-54
  5.3 测量误差分析  54-55
  5.4 本章小结  55-56
总结  56-57
致谢  57-58
参考文献  58-60
附录  60

交通测速雷达系统设计与实现

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