多普勒测速传感器信号处理算法的研究

简述了基于多普勒原理的列车雷达测速的方法,介绍了雷达测速传感器的工作原理和系统结构设计。重点分析介绍了该系统的信号处理算法,并针对实时性需求改进了FFT快速傅里叶算法。对改进算法进行了仿真测试和模拟测试,测试结果表明采用改进后的算法保证了测量精度,提高了多普勒频率解算速度,实现了设计目标。     

基于DSP的交通雷达测速仪设计

介绍了多普勒雷达测速原理和用DSP芯片TMS320VC5402的汇编程序实现FFT算法方案,在DSP芯片中对被检测车辆运动产生的多普勒频率进行频谱分析。针对交通雷达测速系统的原理及测试方法进行了深入分析,并提出了有效改善其性能的方法。对提高国产交通雷达测速系统的精度与可靠性并使其向多功能测试系统发展具有重要的现实意义。     

粒子滤波对火车车载测速系统的改进

分析了传统信号处理方法测速的问题,提出一种修正的粒子滤波算法跟踪多普勒雷达信号,算法通过融合各种先验信息提高信号跟踪的精度,解决了在火车车载测速低速段测量精度偏差问题.实验表明测速效果良好.     

基于DSP的车载雷达测速系统设计

针对运行中火车测速,运用多普勒效应,采用DSP设计雷达测速系统,并阐述了其基本设计思想与工作原理.给出系统硬件、软件设计结构和原理图,改善了原有光电测速精度,提高了系统工作稳定性和可靠性,经实验证明DSP采集板工作稳定,测速效果好.     

精密激光测速仪的设计

针对传统机动车测速仪精度不高的现状,设计了一种以激光二极管作为传感器的激光测速仪.该测速仪以AT89S52单片机为控制核心,可同时实现数据的实时采集、处理和显示;并详细叙述了测速原理、单片机系统和测速误差.实验结果表明,该激光测速仪测速的相对误差为0.1%,远优于传统测速仪精度.因此,该测速仪可以作为一种新型的交通管理工具,也可作为传统测速仪的现场测速校准装置,具有较好的推广应用价值.     

一种升船机用船速检测预警系统的设计

设计一套基于多普勒效应的雷达测速系统,用于检测通过升船机的船舶速度,并对船舶驾驶员进行超速预警提示,其测量精度和范围能够满足目前升船机运行管理需要。     

基于相位差法的高精度测速雷达设计

测速仪是构建现代智能交通系统的重要组成部分。测速雷达由于频域采样时的频谱泄露,影响和限制了雷达对速度的最小分辨能力。运用相位差法对测速雷达回波信号的频谱进行校正,可以显著提高测速精度。给出了相位差法在DSP器件TMS320F28335上的实现方法,可使雷达响应时间小于10ms,测速精度达到0.1 km/h。     

高精度调频连续波雷达测距算法的研究

在调频连续波(FMCW)雷达测距算法中,快速傅里叶(FFT)算法频谱分析的误差是由FFT频谱线之间间隔造成的。因此,为了提高FFT算法的测距精度,减少频谱分析的误差,提出了频移补偿的改进措施。频移补偿的频谱搬移因子的获取是利用频谱图对称性与最值和邻近两个谱线点坐标之间的距离差得到的。仿真实验的结果说明,该措施在不大幅提高测距时间的情况下得到的最值更接近实际峰值,可以较好地改进雷达的测距精度。     

基于Chirp-Z变换的LFMCW系统测距算法仿真研究

首先介绍了用Chirp-Z变换提高液位测量精度的算法原理,然后仿真出了线性调频连续波雷达(LFMCW)在快速傅里叶变换(FFT)、线性调频Z变换(CZT)在理想回波条件下的测距精度;同时分析并比较了两种测距方法对测距精度造成的影响。理论计算和数字仿真结果表明,此算法可显著提高计算效率和液面雷达的测距精度。     

基于LabVIEW的多普勒测速雷达的频谱校正

为降低FFT谱分析误差,提高弹丸测速精度,详细研究三角校正法、比值校正法、能量重心校正法和FFT+FT连续细化分析傅里叶变换法,分别运用4种频谱校正算法对理想正弦信号和加噪正弦信号进行仿真研究,并比较在相同信噪比情况下的测量误差。研究结果表明,这4种算法均可改善FFT谱分析精度,其中三角校正法具有算法更简单、计算速度更快、对噪声不敏感等优点,更适合弹丸测速信号的频率校正。     

雷达诱饵抗ARM技术研究

文章为了研究雷达诱饵抗反辐射导弹ARM(anti-radiation missile)的有效技术方法,从雷达诱饵诱偏ARM的基本原理出发,讨论了雷达诱饵对抗ARM的现有技术措施,并对影响雷达诱饵诱偏效果的参数进行了分析,通过对诱饵参数的研究,并根据当前的诱饵技术进展,得出了一种告警系统加时序控制的技术实现方法,并对其进行了介绍和定性讨论;经过分析讨论,该技术方法能够有效地实现对ARM的诱偏,较理想地保护好了雷达;该方法能够为雷达及其防护措施的研究提供较为实际的参考价值。     

Design considerations for a microprocessor-based Doppler radar

This paper presents the main design considerations for microprocessors used in velocity-time measurement systems. By processing the output signal from a continuous-wave Doppler radar, the microprocessor is used to find and track the velocity of a moving target. Tracking the changes in the object's velocity with the time, as requires by numerous modern applications, entails intense inspection of the Doppler signal. This sets a challenge for the hardware and software parts of the electronic system involved in this process. After presenting the possible approaches that can be followed to process the Doppler signal, the paper reports the main conditions under which any microprocessor-based system can implement these approaches effectively. In addition, the relative uncertainty relations of the velocity measured using each approach are analyzed and derived. Next, a dsPIC33 microcontroller system in conjunction with an X-band Doppler radar is used to employ one of the reported methods. The implemented system proves the possibility of realizing a simple, compact and affordable electronic system for any type of Doppler radar by following the same design considerations to provide the user with the necessary information about any moving object. The findings of this paper provide an important tool for system designers by highlighting the main factors affecting the design parameters for microcontroller systems used for velocity-time measurements.     

地球自转对星载合成孔径高度计的影响

合成孔径高度计在方位向采用了合成孔径的方法,是一种新型高度计。在回波数据处理中,要在多普勒域进行延迟补偿,故而需对回波的多普勒频率特性进行研究。通过对卫星雷达和地面目标相对运动速度的分析,得到了回波的多普勒频率公式。地球自转所产生的多普勒频率对合成孔径高度计的回波波形、有效视数和测量精度存在一定影响。因此在延迟补偿、系统设计、信号处理等方面要加以考虑。     

星载天气雷达谱参数估计方法研究

基于傅里叶分析(DFT)的谱参数估计方法已被广泛用于测量多普勒天气雷达降水速度,已经证明对于较小的归一化谱宽(σN)而言该方法几乎最优。然而该方法局限于地基和空基多普勒天气雷达中较小的σN(σN<0.1)。研究安装在静止轨道卫星上的多普勒天气雷达获取全球的垂直降水速度很有必要。针对星载天气雷达较大的σN(σN0.2),扩展了一种适用于星载场合的谱参数估计方法。对该方法性能进行了分析,与其他几种形式的DFT谱估计方法及脉冲对处理方法(PPP)比较可看出:在相同的系统参数下,提出的新方法性能最优,能够获得优于0.5m/s的多普勒测速精度。     

车流量检测雷达中基于ARM中断的软件设计

车流量检测雷达是智能交通系统中数据采集获取信息的一种重要工具,因此车流量检测雷达的数据传输量很大,而且要求实时性很强。在该课题组研究的车流量检测雷达中,采用ARM(Advanced RISC Machine)嵌入式芯片实现整个系统的接口工作,通过HPI口实现DSP与ARM的通信。嵌入式实时操作系统多任务实现的基础是系统对中断的处理,论文首先详细介绍了ARM的几种中断,并给出了基于ARM中断的整个系统的软件实现的流程及中断实现的部分代码。     

Parameter measurements of moving targets using a 24-GHz radar

We designed a 24-GHz traffic surveillance radar (TSR-24) to monitor automobile and pedestrian. The range, radial velocity and direction-of-arrival (DOA) of the moving targets can be measured by the radar in real-time. The radar consists of a radar sensor, a waveform generation module, a filter and amplifier module and a digital signal processor (DSP) platform. The radar can be configured to work in Doppler mode or frequency modulated continuous wave (FMCW) mode through software configuration. The phase-monopulse approach is used for the target DOA estimation. A DOA error reduction method and the Rife method are proposed to improve the range and DOA accuracy. The parameter estimation algorithms are implemented in DSP. The radar is used to detect and track motorcycles, cars, trucks and even pedestrians. The measurement of an electric vehicle shows that the velocity error is 0.022 m/s. Various tests indicate that the range and DOA error is no more than 0.25 m and 1°, respectively.     

Retrieving the median droplet diameter from Ka‐ and W‐band dual‐wavelength Doppler radar measurements

In this letter, a novel method is proposed for estimating the median droplet diameter by using the K_a‐ and W‐band dual‐wavelength differences of the mean Doppler velocity and the Doppler spectrum width. The estimated median diameter together with the dual‐wavelength ratio of the radar reflectivity can be effectively used to measure and compensate the attenuation in precipitation or clouds. The estimate of the median diameter is not affected by the attenuation and does not require an accurate radar calibration. Furthermore, the vertical air flows and the turbulent broadening of the Doppler spectra have no influence on the estimate.     

一种基于树形结构融合的目标跟踪算法

针对空中机动目标,利用目标多普勒信息和红外辐射信息建立具有树形结构的红外雷达跟踪系统状态估计模型.基于无迹卡尔曼滤波方法,提出一种自适应双波段红外并行融合算法,并基于红外融合结果,采用序贯滤波融合方法,与雷达传感器实现深层交互多模型融合估计.通过仿真表明了所提出的方法具有更小的距离跟踪误差和良好的跟踪精度.     

模糊逻辑法在3 mm云雷达反演云中水凝物粒子相态中的应用

利用模糊逻辑算法,结合大气辐射测量项目（ARM）中国寿县移动观测站3 mm云雷达（WACR）资料,进行了云中水凝物相态垂直分布的反演研究。根据Shupe总结得到的不同相态水凝物粒子对应的毫米波雷达反射率、Doppler平均速度、谱宽以及温度的阈值,建立了基本形式为不对称的T型函数的模糊逻辑识别的隶属函数,并根据不同相态粒子的散射特性和几何形状等增加了关于退偏振比的隶属函数。然后根据建立的隶属函数利用寿县站的3 mm云雷达资料进行水凝物相态垂直分布的反演研究。结果表明：利用模糊逻辑法处理偏振3 mm雷达测量到的参量,可以识别云中粒子相态,反映云的相态结构,识别结果基本合理,但是T型函数系数的选取还需要进一步研究。     

多点源诱偏系统对抗反辐射导弹仿真与评估

多点源诱偏系统是应用有源干扰的方式,利用反辐射导弹本身的缺陷来对反辐射导弹的导引头进行干扰,从而达到保护主战雷达的目的一种有源干扰系统.该文主要从反辐射导弹的基本原理和有源诱偏的概念入手,对多点源诱偏系统进行理论推导、数学建模、布站设想,并分别对各种布站方式进行分类、仿真,对每一种仿真结果进行分析、评估,再把各种分析结果加以比较,从中找出最佳的布站方式.最后利用以上的分析结果,得出几点有用的结论.