《车流量检测系统数字信号处理的设计与仿真毕业设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《车流量检测系统数字信号处理的设计与仿真毕业设计（50页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、车流量检测系统数字信号处理的设计与仿真摘 要随着经济的开展，交通量的急剧增长加剧了交通拥挤与阻塞的严重程度，建立智能交通系统己经成为社会的急迫需求。经过近几年的研究，智能交通系统在城市交通建设中的迅速开展，系统中的各个环节发生着越来越紧密的联系，所采用的技术也在不断更新，向着更准更快更兼容的方向进一步的拓展。作为智能交通系统中不可或缺的一环一车流量检测系统，也经历了由最初的单一的接触式测量方式到互相辅助的混合型非接触测量方式转化等一系列的变化。作为一种典型的非接触式测量器，微波车流量检测雷达具有优良的特性，使用方式简便，其应用前景十分广阔。本文希望可以通过对车流量检测雷达方面的一系列的仿真与算
2、法的研究，解决实际应用中的各种关键问题，开发出精度高、稳定性好以及全天候的实用化的车流量检测器，以满足智能交通开展的需求。本文以调频连续波体制下的雷达工作原理以及微波车流量检测雷达各项功能的应用为背景，首先阐述智能交通系统，及微波车流量检测雷达在智能交通中的应用，介绍了智能交通系统中路面信息采集各种不同方式的优缺点，提出微波车流量检测雷达系统进行路面信息采集的优越性和必要性，说明了本文的选题背景及主要研究内容。针对微波车流量检测雷达的具体应用需要，在提出车流量检测雷达的工作原理，阐述微波车流量检测雷达的系统构成和整体框架结构之后，本文分别从雷达工作体制及相关技术方面、雷达车流量检测器仿真与实现
3、、DSP算法的应用方面来进行阐述。关键词：智能交通系统，车流量检测雷达，数字信号处理，数字雷达技术Design and Simulation of Digital Signal Processing of Traffic Detection SystemABSTRACTWith the development of economy, the sharp growth of the volume of traffic increased the severity of traffic congestion and obstruction, to establish intelligent tra
4、nsportation system already become urgent demand of society. After recent researches in intelligent transportation system, the rapid development of urban traffic construction, all aspects of system happening more and more closely linked, the technology employed are constantly updated, toward a more a
5、ccurate, faster and more compatible direction for further development. As an indispensable ring of intelligent transportation system-traffic detection system, also experienced a series of changes by the original single non-contact measurement methods to each auxiliary of the mixed non-contact measur
6、ement mode transformation. As a kind of typical non-contact measurement device, microwave radar traffic detection with excellent properties, use convenient, its way application prospects. This paper hope can through to a series of traffic detection radar simulation algorithm of solving practical app
7、lication, all kinds of key problems, develop high accuracy, good stability and round-the-clock practical traffic intelligent transportation detector, in order to meet the requirement of development. Based on the continuous wave system FM working principle and microwave radar detecting radar cars eac
8、h function for background, the application of intelligent transportation system firstly, and microwave radar in intelligent transportation traffic detection, introduces the application of intelligent transportation system in pavement information collection and the advantages and disadvantages of var
9、ious means, put forward microwave radar system, traffic detection in pavement information collection, the superiority and necessity to illustrate to choose a background and research content. The traffic in microwave radar detection in concrete application needs, put forward the working principle of
10、traffic detection radar, this paper expounds the microwave radar traffic detection system structure and the overall frame structure, this paper respectively from the radar after work system and related technology, radar and traffic simulation and implementation, and DSP detector in the application o
11、f the proposed algorithm is aspects to elaborate. KEY WORDS: Intelligent transportation system，Traffic detection radar，Digital signal processing，Digital radar technology目 录摘 要IABSTRACTII1 绪论11.1智能交通系统概述11.2车流量检测系统的研究现状和性能比拟11.2.1 车流量检测系统的研究现状11.2.2 车流量检测器的常用类型2微波车流量检测器的优良特性31.3 数字技术在雷达系统中的应用31.4本文主要
12、内容简介42 车流量检测雷达系统总体设计52.1车流量检测雷达工作频段及体制52.2车流量检测雷达的根本工作原理52.3车流量检测雷达的功能62.4 车流量雷达测量被遮挡目标的问题72.5 车流量检测雷达系统总体设计82.6本章小结83车流量检测雷达数字信号处理系统算法研究93.1离散傅立叶变换9离散傅里叶变换DFT9快速傅里叶变换FFT103.2频谱分析11频谱分析的必要性113.2.2 频谱分析113.3自适应门限113.3.1 恒虚警率原理11自适应门限123.4噪声分析12噪声消除的方法分析12小波去噪方法的根本原理13中频信号分析133.5本章小结144车流量检测雷达数字信号处理系统
13、的仿真154.1 数字信号处理系统的仿真模型154.2 雷达发射信号154.3噪声的产生16服从高斯分布的热噪声随机序列17服从均匀分布的热噪声随机序列174.4杂波的产生184.4.1 瑞利分布杂波的产生194.4.2 相关对数正态分布杂波的产生234.5数字化正交解调相干检波264.6脉冲压缩处理314.7 固定对消354.8 动目标显示和动目标检测364.9恒虚警检测395 总结和展望445.1 总结445.2 展望44致 谢45参考文献461 绪论1.1智能交通系统概述随着我国改革开放的不断深入，经济的飞速开展，与之相适应的根底设施投资力度越来越大，交通需求也呈现着突飞猛进的开展。然而
14、，人们在赚取由机动车辆所带来的巨额利润以及充分享受汽车巨大便利的同时，也越来越受到交通拥堵、交通事故频发和环境污染加剧等诸多问题的困扰。目前，交通拥挤问题日益严重，特别是一些大城市，交通拥挤已成为制约城市经济开展的瓶颈。交通问题每年给世界各国造成巨大的经济损失。 近几十年来，世界各国采取了各种各样的对策，但城市交通问题一直没有有效的解决方案。在长期的实践中，人们逐渐认识到:仅仅依靠修建、扩建道路，己经无法满足日益增长的交通压力，特别是在交通问题严重的市区。为了解决有限的区域资源和特定经济制约带来的交通网运输能力下降等一系列问题，人们开始研究高新技术在道路交通中的应用，希望能通过高新技术改善交通
15、阻塞、事故频繁、能源浪费及交通污染严重等问题。上世纪八十年代以来，许多国家纷纷开展智能交通运输系统的研究与开发，逐渐形成了交通工程学科，即智能交通系统ITS。智能交通系统 (Intelligent Transportation Systems)是一种基于无线或者有线电子信息技术的新型现代交通系统，它的涵盖范围及其广泛，包括信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术等各个领域的先进技术。其中心思想是将先进的计算机技术、通信技术、电子技术、优化控制技术等有效地综合运用于整个交通管理体系，将人、车、路有机结合起来，以到达最正确的和谐统一，从而建立起一种在大范围、全方位发挥作用的实时、准确、高效的交通综合管理系统，到达提高道路的使用效率，节约能源，保护环境的目的。1.2车流量检测系统的研究现状和性能比拟1.2.1 车流量检测系统的研究现状世界范围内，美国、西欧和日本等兴旺国家为了解决共同所面临的交通问题，竞相投入大量资金和人力，开始大规模地进行道路交通运输智能化的研究试验。以兴旺国家为代表开发的一系列智能交通方面的进展，都表现出了诱人的前景。除此之外，新兴的工业国家和开展中国家也开始了ITS的全面开发和研究，如韩国由建设交通部牵头制定了全面的ITS框架结构和开展方案，新加坡已经在全国开始推行不停车电子收费。目前，中国在许多领域开展了智能化交
