基于DSP的毫米波汽车防撞雷达系统(1)
恶劣环境。毫米波雷达按波的形式可分为脉冲波和连续波。 以脉冲波为基础的脉冲雷达一般发射宽度非常短的脉冲， 接 收 电 路 的 时 间 分 辨 率 要 求 高 ， 采 样 电 路 复 杂 。而 基 于 步 进 调 频 编 码 的 调 频 连 续 波 ＦＭＣＷ 结 构 简 单 ， 成 本 低 ， 适 合 近 距 离探测。
式中 Ｒ 为目标距离， Ｃ 为光速 根据多谱勒效应原理， 当发射物体和反射物体相对运动 时， 将产生频移． 发射信号与回波信号混频后输出的差拍信号为：
则计算目标的距离和速度为：
式 中 ： ΔＦ 为 发 射 波 带 宽 ， ｆ０ 为 发 射 波 中 心 频 率
３．２ 系统硬件原理
技
系统硬件设计采用主从处理器结构， 主处理器采用数字
毫米波雷达其基本原理可描述为： 天线向外发射频率随 时间线性变化的电磁波， 若前方有目标时反射回波， 将发射波 信号和回波信号进行混频， 从混频器输出得到的频谱信号中 提取包含目标相对距离和相对速度的信息。
不能满足汽车防护的要求。超声波同样受大气紊流和气涡的
黄艳国： 讲师 基金项目： 江西省自然科学基金项目（ 基于多智能体的城 市交通协调控制理论及应用研究 ＮＯ．０５１１０３０） 颁发部门： 江西省自然科学基金委员会
３ 基 于 ＤＳＰ 的 毫 米 波 雷 达 用汽车雷达及时检测前方存在
３．１ 毫 米 ＦＭＣＷ 波 雷 达 原 理
的障碍物， 并提前预警， 可有效防止交通事故的发生。
毫 米 波 是 指 波 长 在 １－ １０ｍｍ 的 电 磁 波 ， 其 带 宽 大 ， 能 适 应
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｔｈｅ ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ ｒａｄａｒ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｔｒａｆｆｉｃ ａｃｃｉｄｅｎｔ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｂｏｕｔ ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ ｃｏｌｌｉ－ ｓｉｏｎ ａｖｏｉｄａｎｃｅ ｉｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ ｗａｖｅ ｒａｄａｒ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＦＭＣＷ ｉｓ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ．Ａ ｎｅｗ ｄｅｓｉｇｎ ｗｉｔｈ ｍａｓｔｅｒ –
与 超 声 波 、红 外 线 、激 光 相 比 ， 毫 米 波 雷 达 分 辨 率 高 ， 不 受 大 气 絮 流 的 影 响 ， 而 且 穿 透 能 力 很 强 ， 受 雨 、雪 、雾 等 天 气 的 影 响较小。同时毫米波多谱勒频移大， 不仅可以测量目标的距 离， 还可以测量目标的相对速度， 因较好的稳定性和适应性特 点， 毫米波雷达成为最有发展潜力的汽车防撞雷达。
影响， 且探测距离短， 主要用于倒车雷达等近距离测距。激光 具 有 高 单 色 性 、方 向 性 和 相 干 性 强 等 特 点 ， 且 光 束 很 少 扩 散 ， 波速能量集中， 适用于远距离测量， 在汽车防撞领域， 受汽车 的 震 动 以 及 反 射 镜 面 磨 损 、污 染 、灰 尘 等 因 素 影 响 较 大 ， 测 距 精度难以保证。
创 要 完 成 人 机 交 互 ， 显 示 和 控 制 报 警 的 任 务 。通 过 键 盘 可 以 设 置
系 统 运 行 参 数 和 在 不 同 条 件 （ 如 车 速 、不 同 天 气 状 况 ） 下 的 报
新 警 门 限 ， 并 通 过 ＬＣＤ 中 文 显 示 ， 操 作 方 便 ， 显 示 直 观 。 当 主 处
（江西理工大学） 黄 艳 国 肖 定 华 许 伦 辉
ＨＵＡＮＧ Ｙａｎ－ｇｕｏ ＸＩＡＯ Ｄｉｎｇ－ｈｕａ ＸＵ Ｌｕｎ－ｈｕｉ
摘要： 汽 车 雷 达 是 减 少 交 通 事 故 的 方 法 之 一 ， 在 分 析 比 较 汽 车 防 撞 技 术 的 基 础 之 上 ， 论 述 了 毫 米 ＦＭＣＷ 调 频 连 续 波 雷 达 的 原 理 ， 提 出 了 基 于 ＤＳＰ 的 主 从 处 理 器 的 设 计 方 案 ， 详 细 介 绍 信 号 处 理 流 程 。 该 雷 达 能 及 时 检 测 前 方 障 碍 物 的 距 离 和 相 对 速 度， 当超过门限值时能自动显示和报警， 可有效降低交通事故发生率。 关键词： 毫米波； ＦＭＣＷ； 防撞雷达； ＤＳＰ 中图文分类号： ＴＮ９５３ 文献标识码： Ｂ
２ 汽车雷达方案比较
目前汽车防撞技术按目标探测方式和工作原理的不同， 主 要 有 超 声 波 、红 外 线 、激 光 、以 及 毫 米 波 。其 中 前 三 种 雷 达 都 是通过对回波的检测， 与发射信号相比较， 得到脉冲或相位的 差值， 从而计算出发射波与回波的时间差， 再分别根据超声 波 、红 外 线 、激 光 在 空 气 中 的 传 播 速 度 ， 计 算 出 与 目 标 物 的 相 对距离。这三种技术的汽车雷达结构简单， 成本低， 但使用过 程 存 在 不 同 程 度 的 局 限 性 。红 外 线 测 距 在 技 术 上 难 度 不 大 ， 但 受天气的影响较大， 且红外线穿透力不强， 在长距离探测方面
您的论文得到两院院士关注 文章编号：１００８－ ０５７０（２００８）０９－ ２－ ０１１１－ ０２
ＤＳ Ｐ 开 发 与 应 用
基于 ＤＳ Ｐ 的毫米波汽车防撞雷达系统
Ａ Ｍｉｌｌｉｍ ｅ ｔｅ ｒ Ｗａ ｖｅ Ａｕ ｔｏ ｍ ｏ ｔｉｖｅ Ａｎ ｔｉ－ ｃｏ ｌｌｕ ｓ ｉｏ ｎ Ｒａ ｄ ａ ｒ Ｓ ｙｓ ｔｅ ｍ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ＤＳ Ｐ
ｓｌａｖｅ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＤＳＰ ｉｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ａｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｆｌｏｗ ｏｆ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｓｙｓｔｅｍ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，Ｔｈｅ ｒａｄａｒ ｃａｎ ｄｅｔｅｃｔｓ ｔｈｅ ｒｏａｄｂｌｏｃｋ ｉｎ ｆｒｏｎｔ ｏｆ ｉｔ ｉｍｍｅｄｉａｔｅｌｙ ａｎｄ ｇｉｖｅｓ ａｎ ａｌａｒｍ ｓｉｇｎａｌ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｅｘｃｅｅｄ ｔｈｅ ｓｅｔ ｖａｌｕｅ ，ａｎｄ ｔｈｅ ｔｒａｆｆｉｃ ｃｒａｓｈ ｒａｔｅ ｉｓ ｒｅｄｕｃｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ ｗａｖｅ； ｆｒ ｅｑｕｅｎｃｙ ｍｏｄｕｌａｔｅｄ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｗａｖｅ； ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ ａｖｏｉｄａｎｃｅ ｒ ａｄａｒ ； ＤＳＰ
图 ４ ＤＳＰ 信 号 处 理 流 程 图
５ 结束语
图 ２ 系统硬件原理框图 如 图 ２ 所 示 ， Ａ／Ｄ 转 换 芯 片 采 用 ＴＩ 公 司 ＴＨＳ１２０６ 的 １２ 位 多 通 道 高 速 并 行 Ａ／Ｄ 转 换 器 。作 单 输 入 通 道 时 ， 采 样 频 率 可 达 ６Ｍ， 芯 片 内 部 集 成 了 １６ 字 节 的 ＦＩＦＯ， 采 样 转 换 数 值 自 动 写 入 ＦＩＦＯ。通 过 控 制 寄 存 器 设 置 触 发 水 平 向 ＤＳＰ 发 出 中 断 请 求。为快速读取采样数据， 减少中断次数， 设置触发水平为 ８， 当 有 连 续 ８ 个 采 样 值 写 入 ＦＩＦＯ 时 ， ＴＨＳ１２０６ 向 ＤＳＰ 发 出 中 断 请 求 ， ＤＳＰ 响 应 中 断 后 可 连 续 读 取 ８ 个 采 样 值 到 内 部 ＲＡＭ。 ＣＰＬＤ 完 成 Ａ／Ｄ 转 换 芯 片 的 启 动 、地 址 译 码 、各 种 控 制 逻 辑 信 号 的 产 生 以 及 ＶＣ５４１６ 与 单 片 机 之 间 的 数 据 交 换 。
处 理 器 ＤＳＰ ＴＭＳ３２０ＶＣ５４１６， 主 要 完 成 数 据 的 采 集 和 处 理 ， 利
术 用 ＤＳＰ 处 理 数 字 信 号 快 的 特 点 ， 对 采 集 信 号 进 行 数 字 滤 波 和 ＦＦＴ 变 换 。 从 处 理 器 采 用 单 片 机 ＡＴ８９Ｃ５１， 控 制 比 较 灵 活 ， 主
４ 信号的产生及处理流程
４．１ 信号的产生
汽车防撞雷达是提高汽车行驶安全的方法之一， 本文的 主 要 创 新 点 在 于 将 调 频 连 续 波 （ ＦＭＣＷ） 应 用 于 汽 车 防 撞 雷 达 中 ， 抗 干 扰 性 强 ， 并 采 用 高 性 能 数 字 信 号 处 理 器 ＤＳＰ， 系 统 处 理 速 度 快 、稳 定 性 好 。该 雷 达 经 多 次 试 验 ， 探 测 距 离 可 达 １００ｍ 以 上 ， 且 虚 警 率 低 。通 过 人 机 交 互 接 口 可 设 置 在 不 同 运 行 环 境 下的预警门限， 提高驾驶员的安全系数， 降低交通事故率， 有 较好的应用前景。 参考文献 ［１］贺乐厅，孙利生等，汽车防撞雷达实验系统的研制［Ｊ］．工业仪 表与自动化装置，２００３，３，Ｐ１４－ １６ ［２］张建辉，刘国岁等，编码步进调频连续波信号在汽车防撞雷 达中的应用［Ｊ］．电子学报，２００１，２９（７）：９４３－ ９４６ ［３］许宏吉，彭玉华等，汽车防撞雷达系统滤波器的设计［Ｊ］．山东 大学学报，２００４，３４（１）： ７０－ ７３． ［４］鲍吉龙，应延治等，基于 ＤＳＰ 技术的汽车防撞雷达［Ｊ］．微计 算机信息，２００６，４－ ２：１８８－ １９０ 作 者 简 介： 黄 艳 国 （１９７３－ ），男 ， 湖 北 武 汉 人 ， 讲 师 ，研 究 方 向 ：智 能 交 通 控 制；肖 定 华 （ １９７９－ ） ， 男 ， 江 西 泰 和 人 ， 硕 士 研 究 生 ， 研
《Ｐ ＬＣ 技术应用 ２００ 例》
图 １ 发射波与回波波形图
邮局订阅号： ８２－９４６ ３６０ 元 ／ 年 － １１１ －
ＤＳ Ｐ 开 发 与 应 用
中 文 核 心 期 刊 《 微 计 算 机 信 息 》（ 嵌 入 式 与 Ｓ ＯＣ ）２００８ 年 第 ２４ 卷 第 ９－２ 期
发 射 信 号 采 用 线 性 调 制 三 角 波 ， 周 期 为 Ｔ， 频 率 随 时 间 按 调制电压的规律变化。记发射信号上升和下降阶段分别为 ｆ （ｔ＋）、ｆ（ｔ－ ）， 对 应 回 波 信 号 为 ｆｂ（ｔ＋）、ｆｂ（ｔ－ ），ｋ 为 斜 率 ， 如 图 １ 所 示 。 图中实线是发射信号， 虚线是相对静止和相对运动时目标的 反 射 信 号 。 设 发 射 波 与 回 波 的 时 间 差 为 ｔｄ， 则 ： ２Ｒ＝Ｃ×ｔｄ
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。
基于毫米波雷达的车辆防追尾预警系统的研究的开题报告
基于毫米波雷达的车辆防追尾预警系统的研究的开
题报告
一、研究背景
车辆追尾事故是近年来发生频率较高的交通事故类型之一，严重的
追尾事故不仅会造成人员伤亡和财产损失，也会给道路交通带来很大的
影响。
因此，研究一种车辆防追尾预警系统，对于预防追尾事故的发生
具有非常重要的意义。
当前，随着技术的不断发展，毫米波雷达成为了汽车智能化领域的
一项重要技术。
毫米波雷达可以通过发送毫米波信号并接收反射回来的
信号，以精确探测前方距离、速度和运动方向等信息。
因此，基于毫米
波雷达的车辆防追尾预警系统是一种可行的方案。
二、研究内容
本次研究计划基于毫米波雷达技术，设计并研究一种完整的车辆防
追尾预警系统。
主要研究内容包括：
1. 毫米波雷达传感器的选型和技术方案，包括信号处理、数据传输
等技术支持。
2. 设计并实现有效的车辆远距离探测算法，能够可靠地测量前方车
辆的距离、速度和行驶方向。
3. 尝试采用深度学习技术进行数据处理和分析，提高车辆检测的精
确度和准确性。
4. 实现预警系统的实时报警功能，向驾驶员提示危险前方情况。
5. 对系统进行实地测试，验证其在复杂路况下的实际可行性和效果。
三、研究意义
本次研究的意义在于通过基于毫米波雷达的车辆防追尾预警系统，
为驾驶员提供更可靠的道路安全保障。
研究成果可以应用于汽车制造业、智能驾驶技术等领域，有很强的推广和应用价值。
同时，本研究可为相
关领域的深入研究提供一定的参考和基础支持。
基于DDS的毫米波汽车防撞雷达扫频源设计
基于 Ｄ Ｓ Ｄ 的毫米波汽车防撞雷达扫频源设计
刘旭东ｌ ， ２
（． １吉林省经济管理干部学院 ， 长春 １０２ ； ． ３０ １２ 长春理工大学 ， 长春 １ ０２ ３ ２） ０
摘
要 ： 用 直接 数 字频 率合 成 （ Ｄ ） 利 Ｄ Ｓ 分辨 率 高 、 换 速 度 快 的 特 点 ， 计 了 一种 基 于 Ｄ Ｓ芯 片 转 设 Ｄ
Ｌ Ｕ — ｄ ｎ ’ Ｉ Ｘｕ ｏ ｇ ２
（ ．ｉｎＰｏｉｃ ｃｎｍ ｃＭ ｎｇｍ ｎ ａｒ ｏｌ ｅＣ ａｇｈ ｎ１０２ ， ｈ ａ １ Ｊｉ ｒｖ ｅＥ ｏｏ ｉ ａａｅ ｅｔ ｄｅＣ ｌｇ ， ｈｎｃｕ ３ ０ １ Ｃ ｉ ； ｌ ｎ Ｃ ｅ ｎ
２ Ｃ ａｇｈｎＵ ｉ ｒ ｔ ｏ ｃ ｎｅａｄＴｃｎ ｌ ｙ Ｃ ａｇｈｎ１０ ２ ， ｈ ａ ．ｈｎｃｕ ｎｖ ｓｙ ｆ ｉ ｃ ｎ ｅｈ ｏ ｇ ， ｈｎｃｕ ３ ０ ２ Ｃ ｉ ） ｅ ｉ Ｓ ｅ ｏ ｎ
第 ５卷 第 ４ ０ 期 ２ １ ４月 ００年
电讯 技 术
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DSP的毫米波防撞雷达设计
，
，
，
中图 分 类号 ： T
，
N 9 11
文 献 标识 码 ： A
缀 瞻
谭 跃繇
．
，
。
。
文 章 编号 ： 1 0 0 9
，
—
2 374
(2 0 10 )
09
—
0 0 0 1
～
0 2
近 年来 随 着智 能 交 通 系统 在 全 球 范 围 内的 兴 起 汽 车 主 动 防 撞 系 统 作 为智 能 交 通 系统 的 重 要 研 究 内 容之
了 日益 广 泛 的 关 注 美 国
。
，
、
一
对 车 辆进 行 控 制
二
一
。
，
获得
日本 和 欧 洲 多 家 著名 汽 车 公 司投 入
、
、
F MC W
信 号处 理 电路
-
等 频 率 的汽 车 防 撞 雷达 系统 我 国对 汽 车主 动 防撞 系统 的研 究 起 步 较 晚 目前 仍 处 于 研 究 阶段 随 着 我 国高速 公路 里 程 的 不 断增 加 我 国交
一
。
，
一
，
对 距 离 和 相 对 速 度 信息
一
比 较 器 和 积 分 器 相 接 成 正 反 馈 闭 环 系统 经 积 分 器 可 得 到 i 角波
。
，
。
比 较 器 输 出的方 波
，
．
，
-
x
，
，
角 波 又 触 发 比 较 器 自动 翻 转 形 成 方 波 积 分 电 路 采用 运 放 构 成 可 实 现 恒 流 充 电 三 角 波 线 性 度较好 此 时三 角波 直 流 偏 置 为0 V 在 经 过 个 电平 迁 移 电 路
基于DSP与IVS-179的汽车雷达防撞预警系统
ｄ ａ ａ ｔ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｈｅ ｔ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｓ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｌ ｅ ，ａ ｎ ｄ ｉ ｔ ｈ ａ ｓ ｈｅ ｔ ｆ ｏ ｌ ｌ ｏ ｗｉ ｎ ｇ ｆ ｅ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ： ｓ ｍａ ｌ ｌ ｖ ｏ ｌ ｕ ｍｅ ，ｄ ｉ ｓ ａｎ ｔ ｃ ｅ
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ： ＴＭＳ ３ ２ ０ＶＣ５ ５ ０ ９Ａ； Ｉ ＶＳ一 １ ７ ９； ａ ｕｔ ｏ ｍｏ ｔ ｉ ｖ ｅ ａ ｎ ｉ— ｔ ｃ ｏ ｌ ｌ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ；ｍｉ ｌ ｌ ｉ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｒ ａ ｄ ａ ｒ ｗａ ｖ ｅ；Ｆ ＭＣＷ
０ 引 言
２ ０ １ ３ 年第５ 期
文章编号 ： １ ０ ０ ９—２ ５ ５ ２ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５— ０ １ ２ ５— ０ ４ 中图分类号 ： Ｔ Ｎ ９ ５ ３ ． ２ 文献标识码 ： Ａ
基于 Ｄ Ｓ Ｐ与 Ｉ Ｖ Ｓ 一 １ ７ ９的汽 车雷 达 防撞 预警 系统
林 阳，高红 民
Ｌ ＥＤ ｄ ｉ ｓ ｐｌ ａ ｙ ａ ｎ ｄ ｖ ｏ ｉ ｃ ｅ ａ ｌ ａ ｒ ｍ ｗａ ｙ ｐ ｒ ｏ ｍｐ ｔ ｄ ｉｖ ｒ ｅ ｒ ｓ，ｒ ｅ ａ ｃ ｈ ｔ ｈ ｅ ｐ ｕ ｒ ｐｏ ｓ ｅ ｏ ｆ ｓ ａ ｆ ｅ ｄ ｉｖ ｒ ｉ ｎｇ ．Ｔ ｈｅ ｅ ｘ ｐ ｅ ｉｍｅ ｒ ｎ ｔ ａ ｌ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ａ ｓ ｅ ｔ ｏ ｆ ｒ ａ ｄ ａ ｒ ｃ ｏ ｌ ｌ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ ｗ ａ ｒ ｎ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ Ｄ Ｓ Ｐ Ｔ ＭＳ ３ ２ ０ ＶＣ ５ ５ ０ ９ Ａ ａ ｎ ｄ Ｉ Ｖ Ｓ 一 １ ７ ９ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｒ ａ ｄ ａ ｒ ｃ ｈ ｉ ｐ ．Ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｃ ｏ ｕ ｌ ｄ ｂ ｅ ｕ ｓ ｅ ｄ ｆ ｏ ｒ ｒ ｏ ａ ｄ ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ ｓ ｉ ｎ ｆ ｒ ｏ ｎ ｔ ｏ ｆ ｈｅ ｔ ｒ ｅ ａ ｌ — ｔ ｉ ｍｅ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ， ｈｅ ｔ Ｄ Ｓ Ｐ ｃ ｈ ｉ ｐ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ ｇ ａ ｉ ｎ ｆ ｒ ｏ ｎ ｔ ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ ｏ ｒ ｏ ｂ ｓ ｔ ａ ｃ ｌ ｅ ｓ ｏ ｆ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｄ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｉ ｔ ｏ ｎ，ａ ｎ ｄ ｈｅ ｔ
基于的汽车防撞预警系统设计
１曩述 随着汽车工业和高速公路的飞速发展，交通安全问题已成为亟待解决的 大课题。对公路交通事故的分析表明：８０％以上的车祸是由于司机反应不 及所引起的，超过６５％的车辆相撞属于追尾相撞．研究同时还表明：驾驶员只 要在有碰撞危险的１秒前得到预警．就可以避免９０％的交通事故的发生。 在高速公路上驾驶汽车，车速较高，再加上路况或者雨雪等恶劣天气的影 响，以及长时间驾驶使驾驶员的疲劳度增加等因素，常常在驾驶员发现路 前方有危险情况时，反应时间已经不够了。所以，迫切需要研制可以保障 在能见度较低及驾驶员长时间驾驶时的行车安全装置。 目前汽车防撞系统有超声波、红外线、激光、毫米波以及视频成像等 几种技术体制，但作为前视防撞雷达。毫米波无疑是首选体制。毫米波通常 指波长在ｌｌ至１０Ｂ、频率３００ＧＨｚ至３０ＧＨｚ之间的电磁波，因其介于微波与 远红外之间，与微波相比，其探测精度高，抗干扰能力强，低仰角探测性能 好，体积小、重量轻，虽受大气的衰减和雨的影响较大，但在近感探测时，可 忽略大气衰减的影响。甚至可以工作在非大气窗口频率，特别适合在恶劣环 境下（如雨、雪、雾等天气下）工作；与红外、激光相比，毫米波受气象和烟 尘的影响小，区别金属目标和周围环境的能力强，同时毫米波多谱勒频移大， 可测量目标的相对距离和速度，是有发展潜力的汽车防撞雷达。 本文采用毫米波原理设计了汽车雷达检测前方障碍物的相对距离和速 度，提前预警的安全驾驶辅助控制装置。 ２毫米波啊颤■鼯．嗣蠢■达工作—曩 目前基于毫米波的汽车防撞雷达体制主要有两种：脉冲和连续波（ｃＷ）／ 调频连续波（ＦＭＣＷ）。脉冲雷达的优点是目标的速度、距离和角度测量精度商 缺点是设备结构复杂，发射峰值功率高，后续信号处理系统复杂，成本高。ｃｗ 雷达的优点是发射信号频谱很窄，而且峰值功率小，发射机可以采用廉价的 固态耿氏二极管振荡器，射频结构简单，成本低廉，发射信号截获概率低，干 扰小。易于实现数字信号处理；但缺点是不能测距。发射信号的泄漏容易干 扰接收信号，但由于汽车雷达的作用距离为百米数量级，其发射功率可以低 到删级，因此，在这里泄漏并不是一个严重的问题．ＦＭＣＷ雷达除了具有一般 ｃｗ雷达的优点之外，还弥补了ｃｗ雷达不能测距的缺点．并且抗干扰能力更 强。由于汽车雷达的作用距离为百米数量级，速度分辨奉要求不高，一般为 ＜ＩＸｍ／ｈ，距离分辨率为米量级，可以忽略大气的影响．因而采用毫米波段 的ＦＭＣＷ雷达已经成为近年来汽车雷达的主要研究方向。 由于毫米波雷达可以在小天线口径下良好地获取目标的距离、速度及角 度分辨力，受到国内外学者高度重视。本文系统的设计选取调频连续波
基于单片机的汽车防撞报警系统毕业设计
Key words：AT89S51microcontroller, DSP, electromagnet, millimeter wave rad
该系统适应性强，有广阔的应用空间，当然还有待于进一步开发。
关键词：AT89S51单片机，DSP,电磁铁，毫米波雷达
ABSTRACT
Automotive industry and the electronics industry is the industry's two giants, along with the automotive and electronics industries continue to develop and progress in the modern car, more and more widely used in the electronics, automotive electronics higher and higher degree of . Now transport direction is toward high-density development, electronics control technology is further used in the car driving safety and navigation.
在过去的二三十年里，人们主要把精力集中在汽车被动安全性方面的研究。例如：在汽车前部或后部安装保险杠、在汽车外壳周围安装某种弹性材料、在车内相关部位安装安全带及安全气囊[3]，以减轻汽车碰撞带来的伤害。所有这些安全措施都不能从根本上解决汽车发生碰撞时造成的问题。汽车碰撞的主要原因是由于汽车距障碍物的距离太近而相对速度太高造成的。因此，大力研发汽车防撞报警装置等主动式汽车安全装置，减少驾驶员的负担与判断错误，对于提高交通安全起到重要的作用。显然，此类产品的研发具有极大的现实意义和广阔的应用前景。近年来汽车的自动调速[4]、防撞、监测、自诊断、导航系统得到了广泛的应用。
基于国产化DSP的雷达信号处理软件设计
基于国产化 DSP的雷达信号处理软件设计简要：目前，雷达不仅在军事中发挥着重要的作用，而且已经广泛运用于我们的生活中。
对于在雷达信号处理过程中算法的复杂度和高数据率，我们一般选用DSP进行信号的处理。
本文我们重点研究基于国产化DSP的雷达信号软件设计。
关键词：国产化DSP；雷达信号软件；设计一国产化DSP简述DSP （digital signal process/digital signal processor）理论中是数字信号处理，在硬件中可以是数字信号处理芯片。
通信系统中处理数字信号需要用到DSP芯片，DSP芯片属于数字处理专用芯片，相比CPU来说有更好的数字运算能力（CPU控制方面比较强），完成数字信号处理过程需要用到DSP（数字信号处理）理论，对信号进行采样量化编码，然后处理传输。
DSP在电子信息领域之中具有很重要的地位。
DSP芯片(Digital Signal Processor)是一个内嵌了数字信号处理功能的单片机芯片（该功能也叫DSP:Digital Signal Processing数字信号处理），现在市面上常见的有16位和32位的。
专门用布数字信号运算处理。
数字信号运算处理并不是简单的加减乘除。
而是那种傅里叶变换等时域频域方面的转换处理等。
如果是普通的四则运算，32位DSP和ARM的运算能力是差不多的。
举个例子：一种实时的声音滤波应用，通过麦克风把一个嘈杂环境中的声音记录下来，通过处理实时单独把其中某个人的声音提取出来，最后实时播放出来。
实时同步的，不是存到磁盘或磁带里再慢慢运算，这就需要用到DSP。
DSP是数字信号处理器，可以视作特殊化后的MCU，主要是比MCU多了硬件乘法器和诸如FFT算法指令的支持。
DSP主要是实现数字信号处理问题，直接硬件上支持滤波和各种变换所需的大量各种专用功能，提供这方面专用指令集。
既可以是独立芯片，也可以是电路的一部分。
专用DSP芯片在运算能力上，特别是大数据量的数字信号处理上，优势相比ARM是非常大的，很多运算DSP一个cycle就能完成的。
基于先进毫米波雷达的目标检测与跟踪
基于先进毫米波雷达的目标检测与跟踪在汽车领域，安全驾驶一直是一个备受重视的话题。
目标检测与跟踪技术便是其中的重要组成部分。
而越来越多的汽车制造厂商开始采用先进毫米波雷达技术进行目标检测与跟踪，以提高车辆的安全性能。
一、毫米波雷达技术介绍毫米波雷达是一种利用毫米波频段（30~300GHz）进行物体探测的雷达系统。
与传统的微波雷达系统相比，毫米波雷达具有更高的分辨率和定位精度，对于小目标的探测效果更佳。
与此同时，毫米波雷达还具有更好的穿透性，能够穿透一些微波雷达无法穿透的材料（如雾、雨、雪等），极大提升了探测的可靠性和准确性。
二、毫米波雷达在目标检测与跟踪中的应用毫米波雷达可用于车辆的目标检测与跟踪。
具体而言，毫米波雷达可以通过发射毫米波信号，获取目标的位置、速度、方位角等信息，从而实现对目标的跟踪。
此外，毫米波雷达还能够判断目标的类型，进一步提高车辆的安全性能。
在实际应用中，毫米波雷达通常作为汽车的辅助系统，与相机、超声波雷达、激光雷达等技术协同工作，构成完整的驾驶辅助系统。
通过将多种技术进行融合，可以实现对周围环境的全方位、高精度的感知，进而提升行驶的安全性和稳定性。
三、毫米波雷达技术的优势基于毫米波雷达的目标检测与跟踪技术具有以下几点优势。
1. 高可靠性毫米波雷达具有更好的穿透性，能够在各种环境（如雾、雨、雪等）下探测到目标，检测的可靠性更高，准确率更高。
2. 全天候可用毫米波雷达技术可以在日间和夜间、晴天和雨雪天等不同光线或天气条件下工作，是一种全天候可用的技术。
3. 高精度毫米波雷达技术在探测小目标时具有更好的分辨率，定位精度更高，从而可以对小目标实现精确的跟踪。
4. 独立可靠毫米波雷达技术相对独立，不受其他辅助技术的影响，即使其它技术故障，仍能够为驾驶员提供重要的信息支持。
四、发展趋势目前，基于毫米波雷达的目标检测与跟踪技术已经被广泛应用于汽车行业。
随着人工智能技术的发展，毫米波雷达不仅可用于车辆的目标检测与跟踪，还可以实现更加智能化和自主化的驾驶辅助系统。