基于的汽车防撞雷达系统的实现
基于毫米波雷达测距的汽车防撞系统研究
达结构较简单 ，其基本原理是雷达天线发射连 续的调频信号 （ 一般为连续三角形波 ） 当遇到前方障碍物时 ， ， 会产生与发射 信号有一定延时 的回波 ， 通过雷达天线接收回波信 号 ， 并将发 射信号和接收信号进行混频处理 ， 混频后 的结果雷达 测 距 原 理 简单 ，但 在具 体 技 术 实 现 上 ，脉 冲测
距存 在一定难度 。由于脉 冲测距需在很短 的时 间内发射大功
率的信号脉冲，通过脉 冲信号控制雷达 的压控振荡器ｆ。ａ Ｖ ｌｇ ｔ
Ｃ ｎ ｏｅ ｓｉ ｔＶ ０从低频瞬时跳变到高频 ， ｏｔ ｎｄＯ ｃｌ Ｃ ） ｒ ｌ ａ 因此它在硬件 结构上 比较复杂 ， 造价高。 此外 ， 由于 目标 的回波与发射信号一
￡ ＝１ ｃ Ｔ
图２
连 续 波 雷 达 测 距 圈
＿ Ｉ一 箦
Ｔ
＋ 孚
从上式可 以看出 ， 目标 的速度和距离都和 中频信号相关 。
为 了获 得 目标 的 信 息必 须 对 中频 信号 进 行 实 时频 谱 分 析 ， 方 其
法主要是运用快速傅立叶变换 （ 兀 ） 。对 于单 目标来说 ， 快速
Ｏ 引 青
般会有６ ０ ｄ 的衰减 ， ０ １０ Ｂ 在对 回波信号进行放大处理 之前 ， 应
随着人民经济水平 的提高 ， 汽车已经是我们生活中不可或
缺的产品。随之而来 的是交通事故 的增加和人 民财产 的损失。
据不完全统计 ， 交通事故中汽车相撞事故 占有很大 的比例 。为 了减少这种损失 ， 设计一种能够提前预知前方行驶车辆的速度 和距离 的安全避撞装置是非常必要的。
基于AT89S52汽车防撞雷达系统的设计
防撞 雷 达 系统 结 构 框 陶
２１ 声 波传 感器 ．超
超 声 波 传 感 器 实 质 上 是 一 种 可 逆 的 换 能 器 。一 方 面 ， 它 将 电 振 荡 的 能 量 转 变 为 机 械 振 荡 ， 形 成 超 声 波 ；另 一 方 面 ．它 又 将 接 收 的 超 声 波 能 量 转 变 为 电振 荡 。 因 此 超 声 波 传 感 器 可 分 为 发 送 器 及 接 收 器 。 典 型 的 产 品 是 适 用 于 在 空 气 中 传 播 的 小 型 超 声 波 传 感 器 ，其 结 构 如 图 ２所
详细的描述。 关 键 词 ： 单片 机 ：超声 波 测 距 ：汽 车 防 撞 雷 达 中图 分 类 号 ：Ｔ ９ ９７ Ｎ ５ ．１ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ： １０ — ４ ２ ｆ０ １ ０ — ０ ９ ０ ０ ９ ９ ９ ２ １１ １ ０ ４ — ３
１引 言
间。
２３ 声波接 收 电路 ．超
形 共 振 盘
电 晶片
盘
电晶片
系统 中 超 声 波 接 收 采 用 和超
工业 自
基 子 Ａ ８ Ｓ ２汔 车 跻撞 蚕 达 系 统 的 设 计 Ｔ ９５
梁 小流 ， 陈炳 森 ， 梁建 和
（ 西 水 利 电 力职 业 技 术 学院 ， 广西 南宁 广 ５ ０ ９） ３ ２１
测 距 原 理 ，设 计 出 了一 种 基 予单 片机 Ａ ８Ｓ ２控 制 的 汽 车 防 撞 雷 达 系统 ．并 对该 系 统 的 硬 件 电 路 设 计 、软 件 Ｔ９ ５
呼传感 ： 号 传感 器 黎
／ ＼ ／ ／＼
系 统 电源
超 波 射 动Ｌ — 多 选 模 声 发 驱 ・ 路 择 块 —
基于单片机的汽车倒车雷达系统设计毕业设计
基于单片机的汽车倒车雷达系统设计摘要随着社会经济的发展交通运输业日益兴旺，汽车的数量在大副攀升。
交通拥挤状况也日趋严重，撞车事件屡屡发生，造成了不可避免的人身伤亡和经济损失，针对这种情况，设计一种响应快，可靠性高且较为经济的汽车防撞预警系统势在必行，超声波测距法是最常见的一种距离测距方法，本文介绍的就是利用超声波测距法设计的一种倒车防撞系统。
论文的内容是基于AT89C51单片机倒车防撞系统的设计，主要是利用超声波的特点和优势，将超声波测距系统和AT89C51单片机结合于一体，设计出一种基于AT89C51单片机的倒车防撞系统。
该系统采用软、硬件结合的方法，具有模块化和多用化的特点。
论文概述了倒车雷达的发展及基本原理，整个电路采用模块化设计，由主程序、预置子程序、发射子程序、接收子程序、显示子程序等模块组成。
各探头的信号经单片机综合分析处理，实现超声波测距仪的各种功能。
在此基础上设计了系统的总体方案，最后通过硬件和软件实现了各个功能模块。
相关部分附有硬件电路图、程序流程图。
关键字：单片机超声波AT89C51一、引言1、倒车雷达设计的背景至今世界汽车工业经过了近122年的发展，当代汽车已经非常成熟和普遍了。
汽车已经渗透于国防建设、国民经济以及人类生活的各个领域之中，成为人类生存必不可少的、最主要的交通工具，尽管每辆车都有后视镜，但不可避免地都存在一个后视盲区，倒车雷达则可以在一定程度上帮助驾驶员扫除视角死角和视线模糊的缺陷，提高驾驶的安全性，减少剐蹭事件。
本次设计的倒车雷达预警系统主要是针对汽车倒车时人无法目测到车尾与障碍物体的距离而设计开发的。
该系统将微技术与超声波的测距技术、传感器技术等相结合，可检测到汽车倒车中，其障碍物与汽车的距离，通过液晶显示屏显示距离。
2、倒车雷达的发展状况经济的发展和科学技术的进步，推动着交通运输业朝行驶高速化，车流密集化和驾驶非职业化的方向发展。
同时，汽车的生产量和保有量都在急剧增加。
基于毫米波雷达的汽车开门防撞系统
基于毫米波雷达的汽车开门防撞系统基于毫米波雷达的汽车开门防撞系统随着汽车智能化的快速发展，汽车开门防撞系统作为一项重要的安全功能得到了越来越多车辆的采用。
其中，基于毫米波雷达的汽车开门防撞系统以其高精度、大范围和快速响应等特点，成为目前最为先进的技术之一。
汽车开门防撞系统的重要性不容忽视。
目前，汽车事故中很大一部分是由于开车门时发生的碰撞造成的。
特别是在繁忙的城市街道、停车场等地方，驾驶员与其他行人、自行车或其他车辆的接触频率较高。
传统的开门方式主要依赖人眼和车窗的视野来判断周围环境，但这并不能保证百分之百的安全。
因此，开发一种可靠的汽车开门防撞系统势在必行。
毫米波雷达是一种利用毫米波频段进行无线通信和探测的技术。
相比于红外线和超声波等传统的车辆探测技术，毫米波雷达具有更长的探测距离、更高的分辨率和更强的抗干扰能力。
这使得它成为汽车开门防撞系统的理想选择。
基于毫米波雷达的汽车开门防撞系统主要由毫米波雷达传感器、控制器和警示装置组成。
毫米波雷达传感器作为系统的核心部件，可以实时监测车辆周围的环境状况，包括行人、车辆和障碍物等。
同时，它还可以识别这些目标物体的运动速度和方向，为后续的决策提供基础数据。
控制器则负责接收传感器的数据，并通过算法进行数据处理和分析，以判断是否存在开门碰撞的危险。
如果存在危险，警示装置将发出声音或闪光等信号，提醒驾驶员注意，并确保开门操作的安全。
基于毫米波雷达的汽车开门防撞系统具有许多优点。
首先，它可以实时、准确地监测车辆周围的环境，无论天气条件如何，都能够正常工作。
其次，毫米波雷达具有高分辨率和强大的抗干扰能力，可以有效地识别出小型、低速运动的目标物体，避免误报和漏报的情况发生。
此外，系统的响应速度快，可以在驾驶员开门之前及时发出警报，提供更多时间做出安全决策。
最重要的是，基于毫米波雷达的汽车开门防撞系统可以在各种复杂的交通环境中工作，为驾驶员和乘客提供全方位的安全保障。
基于超声波的汽车防撞报警系统毕业设计
摘要近年来，随着汽车产业的迅速发展和人们生活水平的不断提高，我国的汽车数量正逐年增加。
同时汽车驾驶人员中非职业汽车驾驶人员的比例也逐年增加。
在公路、街道、停车场、车库等拥挤、狭窄的地方倒车时，驾驶员既要前瞻，又要后顾，稍微不小心就会发生追尾事故。
据相关调查统计，15％的汽车碰撞事故是因倒车时汽车的后视能力不良造成的。
因此，增加汽车的后视能力，研制汽车后部探测障碍物的倒车雷达便成为近些年来的研究热点。
为此，设计了以单片机为核心，利用超声波实现无接触测距的倒车雷达系统。
超声波一般指频率在20 kHz以上的机械波，具有穿透性强，衰减小，反射能力强等特点。
工作时，超声波发射器不断发射出一系列连续脉冲，给测量逻辑电路提供一个短脉冲。
最后由信号处理装置对接收的信号依据时间差进行处理，自动计算出车与障碍物之间的距离。
超声波测距原理简单，成本低，制作方便，但其传输速度受天气影响较大，不能精确测距；因此大都用于汽车倒车雷达等近距离测距中本文根据声波在空气中传播反射原理，以超声波换能器为接口部件，介绍了基于STC89S52单片机的超声波测距器。
该设计由超声波发射模块、信号接收模块、单片机处理模块、数码显示以及声光报警显示模块等部分组成，文中详细介绍了测距器的硬件组成、检测原理、方法以及软件结构。
接收电路使用SONY公司的CX20106A红外检测专用芯片，该芯片常用于38kHz的检波电路，文中通过对芯片内部电路的仔细分析，设计出能够成功对40kHz超声波检波的硬件电路，并且增益可调，与传统超声波检波电路相比，电路变得精简，调试变得相对容易。
关键词：超声波；报警；STC89C52；调试；设计ABSTRACTIn recent years, with the rapid development of automobile industry and the continuous improvement of people's living standard, China's number of cars is increasing every year. Driving in Central Africa at the same time professional staff of the proportion of car drivers is also increasing year by year. Highways, streets, parking, garage and other crowded places narrow reverse, the driver should not only forward but also looking back, a little rear-end careless accidents can occur. According to related statistics, 15% of motor vehicle collisions when the vehicle is reversing, as the capacity of the latter caused by bad.So after the increase of motor vehicles as the ability to detect obstacles on the development of the rear of the car reversing radar has become the research hotspot in recent years. To this end, the design of a single-chip microcomputer as the core, the use of ultrasonic ranging to achieve non-contact reversing radar system.Generally refers to ultrasonic frequencies above 20 kHz mechanical waves, with penetrating, and attenuation of small, reflecting the ability and so on. Work, the ultrasonic transmitter continuously emits a series of consecutive pulses to the measurement of logic circuits to provide a short pulse. Finally, signal processing devices based on the received signal for processing the time difference, automatic calculation of turnout and the distance between obstacles. Ultrasonic Ranging simple, low cost, easy production, but the transmission speed by a larger weather can not be precise range;Thus reversing radar are used in cars, such as close range in this paper, according to the spread of sound waves in air reflection to ultrasonic transducer interface components, based on MCU STC89S52 ultrasonic range-finder. Designed by the ultrasonic transmitter module, receiver module, single-chip processing module, a digital display and alarm sound and light display module, such as parts, the text in detail the range of hardware devices, detection theory, methods and software architecture. Receiving circuit using the SONY company dedicated CX20106A infrared detecting chip, the chip used in the detector circuit 38kHz, the text of the chip through the careful analysis of the internal circuit design can successfully 40kHz ultrasonic detection of hardware circuitry and adjustable gain, and compared to conventional ultrasonic detection circuit, the circuit has become streamlined and easier to debug.Key words:Silent Wave;Alerting; STC89C52;Debug; Design目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题的背景 (1)1.2 课题设计的意义 (1)1.3 超声波防装系统的应用介绍 (2)1.4 课题主要研究的内容 (3)第2章课题的方案设计与论证 (4)2.1 系统的总体设计 (4)2.1.1 系统总体框图 (4)2.1.2 传感器的位置 (5)2.2 设计方案的论证 (5)2.3 本章小结 (5)第3章系统的硬件结构设计 (7)3.1单片机的选择 (7)3.2 发射电路设计 (12)3.3 接收电路设计 (12)3.4 显示报警电路的设计 (15)3.4.1 MAX232 (15)3.5本章小结 (16)第4章系统的硬件结构设计 (17)4.1主程序流程图 (19)4.2超声波发射程序编写原理 (22)4.3本章小结 (22)第5章制作与调试 (23)5.1 硬件的制作 (23)5.1.1 焊接时布线及其注意事项 (23)5.1.2硬件的整体焊接 (26)5.2 硬件调试 (27)5.2.1 发射调试 (28)5.2.2 接收调试 (29)5.2.3 显示调试 (30)5.2.4报警调试 (31)5.3 软件调试 (32)5.3.1 超声波接收发射调试过程 (33)5.4本章小结 (34)结论 (35)参考文献 (36)致谢 (36)附录 (38)附录A 英文文献与中文参考译文 (38)附录B 整机原理图 (45)附录C实物效果图 (49)附录D材料清单 (51)附录 E 源程序 (53)第1章绪论1.1 课题背景随着经济的发展与汽车科学技术的进步，公路交通呈现出行驶高速化、车流密集化和驾驶员非职业化的趋势。
FPGA的车载防撞雷达系统的设计与实现
基于毫米波雷达的汽车主动巡航控制系统与防撞预警系统
连续波（ＬＦＭＣＷ）体制，连续波调频体制与脉冲雷达相比有
许多明显的优越性：
①可测量短距离，且能获得较高的测距精度和距离分
辨率。
②雷达接收机的带宽较窄，因此抗各种杂波干扰和噪
ＡＣＣ和ＣＷＳ的关键技术
作为应用于自动巡航系统和防撞预警系统的毫米波汽车
雷达，目前适用的主要有脉冲体制雷达、调频连续波（ＦＭ— ＣＷ）雷达两种雷达体制。脉冲体制的雷达应用于汽车，由于 测量距离很短，需要的发射脉冲非常窄，这将导致信号产生
的工作频段既要满足无线电频率管理，又不能与已用的某些
１０４４
ＳＡＥ—Ｃ２００７Ｅ６１６
道路情况相对比较简单的高速公路行车环境为例分析。当汽 车行驶在高速公路上时，公路上一般有左中右三条行车道，
道路本身可以是平直的，也可能存在转弯和上下斜坡，在高
以及系统工程化实现所面临的关键技术作了简单介绍。
速公路的两侧存在有安全护栏、树木、标识牌等物体。车辆
参考文献
Ｗａｉｔｅｒ Ｎａｇｙ，Ｊｏｓｅｐｈ Ｗｉｌｈｅｌｍ，ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ
Ｃｒｕｉｓｅ
Ｃｏｎｔｒｏｌ，ＡＣＣ）系统是利用雷达系统探测周围信息，
并自行调节自车的行驶速度，从而实现以设定速度行驶的一 种电子控制装置。与前导车辆保持一定的距离，并自动跟 进。汽车在高速公路上长时间行驶时，打开该系统的自动操 纵开关后，恒速行驶装置将根据行车阻力自动增减节气门开 度，使汽车行驶速度保持一定，省去了驾驶员频繁地踩加速 踏板的动作，在汽车行驶时驾驶员只要把住转向盘即可，可 以减轻驾驶员长途行驶的疲劳，也减少了交通事故的发生。 同时由于巡航系统自动维持车速，避免了不必要的加速踏板
汽车防撞系统方案
汽车防撞系统方案随着汽车的普及和道路交通的拥挤，交通事故频发成为一个严峻的问题。
而其中的重大事故往往是由于驾驶员疏忽或反应不及时导致的。
因此，开发一种高效的汽车防撞系统成为了汽车工程领域的一个重要研究方向。
本文将介绍几种常见的汽车防撞系统方案。
第一种方案是基于雷达技术的防撞系统。
这种系统基于雷达的工作原理，通过向前发射无线电波，然后接收回波来计算与前方障碍物的距离。
一旦检测到距离过于接近的障碍物，系统会自动触发制动系统，减少碰撞的严重程度。
雷达技术的优点在于其高精度和可靠性，但是其成本较高，需要配备专门的传感器。
第二种方案是基于摄像头技术的防撞系统。
这种系统采用摄像头拍摄前方的图像，然后通过图像处理算法来识别和跟踪前方的障碍物。
一旦系统检测到可能发生碰撞的情况，就会发出警告信号或者自动刹车。
摄像头技术的优点在于成本低廉，但是其对光线和天气条件的依赖性较强，可能影响系统的可靠性。
第三种方案是基于激光雷达技术的防撞系统。
激光雷达通过发射激光束，并计算激光束被障碍物反射回来的时间来测量与障碍物的距离。
这种系统具有高精度和长测距范围的优点，是目前一些高端汽车上使用的防撞系统技术。
但是，激光雷达的价格昂贵，限制了其在大众市场上的应用。
除了以上几种技术方案，近年来还出现了一种新兴的汽车防撞技术——基于车联网的防撞系统。
这种系统通过将车辆与道路和其他车辆进行信息交流，实现了实时的碰撞预警和自动避让功能。
例如，当一辆车突然刹车，后方跟车的车辆可以在第一时间收到警告信息，从而避免碰撞。
这种系统的优点在于其快速响应和全面的环境认知能力，但是其实施需要良好的网络和通信基础设施。
总结起来，汽车防撞系统方案有多种选择，包括基于雷达、摄像头、激光雷达和车联网技术。
每种方案都有其独特的优点和局限性。
未来的汽车防撞系统可能会结合多种技术，进一步提高安全性能。
但无论使用哪种方案，都必须将人的行为和驾驶技能作为关键因素考虑进来，因为只有驾驶员的警觉和合理反应才能真正避免交通事故的发生。
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片内高速ＲＡＭ中执行ＨＪ。为满足各种系统要求，ＶＣ５４０２提供 了多种引导模式，如：ＨＰＩ口、并行口、标准串行口、通用Ｉ／Ｏ口。 当引导装载程序启动后，它会依序执行一系列的检查，直至找 到某一有效的引导模式，然后以该模式对用户程序代码进行引 导装载。 并行引导模式是一种较为常用的模式，系统即采用的８位 并行引导模式，用户只需将引导表的起始地址４０００ｈ放到数据
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｔｈｅ ｈａｒｄｗａｒｅ ａｎｄ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ ａｖｏｉｄａｎｃｅ ｂａｓｅｄ
ｏｎ
ＴＭＳ３２０ＶＣ５４０２．Ｉｔ
ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ．Ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ—ｗａｖｅ ｒａｄａｒ ｒｅｃｅｉｖｅｄ ａｎｄ ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄ ｔｈｅ ｓｉｇｕａｌ，
０引言 随着智能交通系统在全球的兴起，汽车主动避撞系统作为 智能交通系统智能车辆子系统的重要研究内容，获得了广泛的 关注。按测量介质不同，车用雷达分为超声波雷达、红外雷达、 激光雷达以及毫米波雷达。毫米波雷达具有以上其他形式所 不具备的优点，已逐渐成为研究热点，其研究始于２０世纪６０ 年代，目前被广泛应用于车辆主动防撞系统。美国、日本和欧 洲多家著名汽车公司投入巨额资金，先后研制成功了２４
收稿日期：２００８一Ｏｌ一０９收修改稿日期：２００８—１２－２３
Ｒ＝。ｃｒ６・譬笋
口＝｝・魄＋一五一）
（１） （２）
图２为车辆刹车过程中两车运动状况示意图，矩形框表示 雷达所在车辆；八角形表示目标车辆；口．表示本车未刹车前的 速度；”：表示目标速度，ｔ。表示刹车延时，它通常由２部分组 成：由报警开始到刹车制动有效延时的时间；司机本身的反应 时间；根据统计，ｔｌ一般为０．６～２ ｓ．ｔ：表示刹车制动时间，即从 刹车制动开始到两车间相对速度为０所经历的时间。％为开 始刹车前本车与目标之间的距离（临界距离）。ｓ。为从开始报 警到与目标到达同一地点所经过的距离。ｓ：为目标从开始报 警到两者到达同一地点之间的距离。该车的最大减速度口，由 运动学规律可得
（４）视角：包括方位角和高低角。一般方位角为９一１２，高 低角则取３左右。 （５）测量的动态范围：雷达必须有足够的动态范围，以保证
一１
７、．
［］
ｎ×ｔｔ
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ｔ２。
对大小目标都能识别。 （６）分辨率：径向距离分辨率达到Ｉ ｒｆｌ即可。 （７）可测相对速度范围：０～４０ ２．２处理器及其外设 数据处理部分采用了１ＭＳ３２０ＶＣ５４０２ ＤＳＰ，是一款性价比
ＧＨｚ，
圈１冒达模块框图
６０ ＧＨｚ，７６．５ ＧＨｚ ３种频率的汽车防撞毫米波雷达系统。其中
在车之间的相对距离和相对速度【２ｊ：
德国在该领域的研究处于领先地位，已经获得了实用化的研究 成果。国内对汽车主动避撞系统的研究起步较晚，目前仍处于 研究阶段ｏｌ Ｊ。 １车载雷达防撞系统的工作原理 系统主要是以毫米波雷达作为数据收发模块，定点ＤＳＰ芯 片ＴＭｓ３２０ＶＣ５４０２为核心进行信号处理，进而测距、测速，达到 实时监测前方车辆的目的，当前方有停止或慢行车辆时，及时 发现前方潜在危险目标，并及时报警以提醒驾驶员做出相应的 处理动作。图１为雷达模块框图。 其基本原理是信号的瞬时频率随时间线性变换，当前面有 运动目标时反射回来的信号就含有目标相对距离和相对速度 的信息，将发射信号和反射信号进行混频得到个中频信号，设 为＾一和五＋（系统所要检测的信号），ｒ为扫频周期，ｃ为光速，Ｂ 为频带宽度，Ａ为毫米波雷达波长，Ｒ和。分别为目标与系统所
ｍ’运算，得到输入信号的频谱和中频频率ｐｊ。再根据式（１）和
式（２）计算出前方目标的距离和速度，目标的距离和速度通过８ 个七段数码管实时显示。一旦系统检测到危险目标，便会通过 蜂鸣器以及发光二极管进行声光报警。闪存用来存放信号处理 主程序代码，当信号处理机脱机运行时，主程序代码能够在系统 加电后自动装载到ＤＳＰ片内ＲＡＭ中运行。
图３汽车防擅系统的总体硬件框图
３软件设计 ３．１并行引导的设计 系统软件主要包括引导程序和应用程序２部分。ＶＣ５４０２ 上电复位后，若ＭＰ／ＭＣ为高电平，从外部程序存储器ＯＦＦＳＯＨ 起执行用户程序。若ＭＷＭＣ为低电平，从片内ＲＯＭ的 ０ＦＦＳＯＨ起执行程序，选择自举引导方式，引导程序Ｂｏｏｔ ｌｏａｄｅｒ 用于在ＤＳＰ上电复位时将应用程序从外部扩展存储器加载到
辆以不同距离不同速度进行了探测，所得数据如表ｌ所示。数 据表明：系统可以获得较为满意的结果，满足了其对准确和实 时性的要求。
图４接收的混频后的时域中频信号
９００ ８００ ７００ ６００
糊５００
馨４００
３００ ２００ １００ ０ ０ ５ １．０ １．５ ２ＩＪ ２ｊ；｛．１Ｊ：ｊ．ｊ ４．０ ４．５
山－‘－“ｊ
ｏｎ
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ Ｒａｄａｒ Ｂａｓｅｄ
ＣＨＥＮ
ＤＳＰ
Ｈａｌ－ｎｉａｇ，ＣＨＥＮ Ｚｈａｏ—ｚｈａｎｇ，ＬＩＡＮＧ Ｐｉｎ，ＪＩＡＮＧ
Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ
Ｚｉ－ｑｉｎｇ
（Ｓｃｈｏｏｌ
ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｊｉａｎｇｍ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ ２１２０１３，Ｃｈｉｎａ）
万方数据
Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ
ａｎｄ Ｓｅｎｓｏｒ
Ｍａｔ．２００９
空间高位地址ＦＦＦＥＨ和ＦＦＦＦＨ中，这样从数据空间ＦＦＦＥＨ和 ＦＦＦＦＨ处读取引导表的起始地址低８位和高８位地址： ０８ＡＡＨ，便可进人数据空间的８位并行引导模式，将ＥＰＲＯＭ中 的程序装到片内ＲＡＭ中，装载完毕后，立即转移到目的地址执 行应用程序。引导表放在数据空间的４０００８一ＦＦＦＦＨ段内，其 内容包括：程序存放的目标首地址；程序执行的入口地址；应用 程序代码及其程序块长度。 ３．２应用程序的设计 应用程序采用在Ｃ语言和汇编语言混合编程的方法，即在 算法运算量大的地方，用手工编写的方法编写汇编语言，而运 算量不大的地方则采用高级语言。采用这种方法，既可缩短软 件开发的周期，提高程序的可读性和可移植性，又能满足系统 实时运算的要求，同时还会充分发挥ＤＳＰ快速的运算功能又利 用了Ｃ语言的灵活控制流程优势。ＤＳＰ需要完成的主要任务 有：（１）启动Ａ／Ｄ转换并读取转换后的数据；（２）目标提取，包 括数据预处理（杂波滤除、时域加窗）、功率谱估计、谱峰搜索、 危险目标确定。 软件的工作流程如图４所示。系统首先初始化，对有关的 寄存器和存储单元进行设置，使系统处于正常工作状态，然后 进行数据采集、Ａ／Ｄ转换，将采样数据目的地址指针初始化为 ２０００Ｈ，采样中断服务子程序每读取一个采样值，该地址指针就 自动加１，指向下一个采样数据存储单元。计数器被始化为 ４００Ｈ，中断服务子程序每执行一次，计数器的值就减１，当计数 器的值减为０时，中断服务例程执行了１ ０２４次，得到８×１０３ 个采样值，存放在数据存储空间２０００Ｈ一３ＦＦＦＨ中。此后 ＴＨＳｌ２０６的采样时钟信号关闭，停止工作。接下来主程序开始 对采样数据进行ＬＭＳ自适应滤波和ＦＦｒ计算，并从中找到最 大谱线强度所对应的频率，把它视为中频频率，由此计算出目 标距离和速度；判断距离值是否在安全距离，若小于安全距离 值，则进行报警。利用ＤＳＰ片内定时器ｌ的定时功能，可以使 程序每隔５０ ｎ１８就进行１次从数据采样到距离速度显示的循环 执行，从而实现距离与速度的实时获取。
舭ｉＩ
ｄ。Ｉ。０ｋ。。址－■ｉＪ：
采样点数／ｌｉｐ
“
图５样机处理后的中频信号频谱
表ｌ
系统实测数据与实际数据的对比
实际相对速 误差
／％
序测量距离实际距离误差测量相对速 号
／ｍ ／ｍ
／％度／（ｍ・ｓ’１）度／（ｍ・８—１）
５结束语 系统是以毫米波雷达作为数据收发模块，定点ＤＳＰ芯片 ＴＭＳ３２０ＶＣ５４０２为核心，其设计综合考虑了经济实用性及容易 实现等因素。通过对系统的实车实验表明：该系统可以快速、 精确地检测前方车辆信息，及时发现危险目标做出警报，以提 醒驾驶员做出相应动作，为汽车防撞雷达的发展打下了良好的 基础，具有一定的理论意义和应用价值。 参考文献： ［１］
ｒｒｄｓ．
１
．嘣ｔｔ。
Ｊ
ｖｚｘ
，ｒ
ＳＩ
极高的定点ＤＳＰ芯片，该芯片具有运算速度快、低功耗、体积 小、开发方便等特点，这也是系统选择它作为汽车防撞雷达数
田２车辆刹车过程中两车运动状况示意圈
字信号处理器的主要原因。 汽车防撞系统的总体硬件框架如图３所示。所选ＤＳＰ芯片 的内核电压为１．８ Ｖ，Ｉ／Ｏ引脚电压为３．３ Ｖ，输入的模拟信号来 自于前端线性调频雷达的中频放大器的输出。由低噪声宽带运 算放大器ＴＨＳ４０２２构成的电平移位电路将输入信号的电平搬移 到＋１．５一＋３．５ Ｖ，以满足ＡＤＣ芯片ＴＨＳｌ２０６对输入信号电平 范围的要求。ＴＨＳｌ２０６以２ ＭＨｚ的频率对中频信号采样，Ａ／Ｄ 转换后的数据被ＶＣ５４０２接收。ＶＣ５４０２对采样数据进行２０４８点
２硬件设计 ２．１防撞雷达的设计 系统数据收发部分选用了线性频率调制连续波雷达 （ＬＦＭＣＷ），它调制简单且价格低廉，可以全天候工作，不受天 气状况（如雨、雪、雾）的影响，且具有探测距离远、运行可靠等 特点，便于汽车安装，故作为目前国内外车用防撞雷达的普遍 选择方式。其主要指标如下： （１）天线：尺寸要小、成本要低、性能要高，还要便于安装和 使用。 （２）工作频率：频率越高，目标的反射效果会越好，但会造 成信号穿透力的减弱，测距范围的降低，及器件成本的增大。 系统所采用的毫米波雷达的中心频率为３５ ＧＨｚ． （３）作用距离：以保证车制动时两车不发生追尾碰撞为原
ＤＳＰ ｐｒｏｃｅｓｓｅｄ ｔｈｅ ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ．Ｔｈｉｓ ｓｙｓｔｅｍ ｕｓｅｄ ｔｗｏ ｍｉｘｅｄ ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ ｌａｎｇｕａｇｅｓ ａｎｄ ＬＭＳ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｒａｉｓｉｎｇ ｔｈｅ ｓｐｅｅｄ ｏｆ ｏｐｅｒ－