基于DSP的车载雷达测速系统设计

经典

《自动化技术与应用》２００６年第２５卷第７期

　　计算机应用

Computer applications

基于ＤＳＰ的车载雷达测速系统设计

唐　　伟，孙志芳，陈　　全

（长江大学计算机科学学院，湖北　　荆州　４３４０２３）

摘　　要：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。

关键词：ＤＳＰ；　雷达测速；　多普勒效应

中图分类号：ＴＪ３１０．３５　　　文献标识码：Ｂ　　文章编号：１００３－７２４１（２００６）０７－００２０－０３

On Board DSP-Based Radar Speed Measurement System

TANG Wei, SUN Zhi-fang, CHEN Quan

(Dept.of computer Science,Yangtze University,Jingzhou 434023,China)

Abstract: This paper presents a DSP-based train speed measurement by using Doppler radar. The structure of the system is

introduced.The hardware and software are also discussed.

Key words: DSP; rader speed measurement; doppler principle

１　　引言

目前，我国列车机车的运行速度装置主要都是采用光电式测速传感器来测速。它的低速测量精度高。但测速１５０公里以上时，存在着精度问题。随着我国多次提速的发展，对于原来使用的光电式测速传感器进行速度采集的测速装置系统提出了新的要求，参照国外的高速列车测速装置的发展情况，我们对目前专为我国铁路市场开发的Ｓ３雷达测速传感器进行全面的测试。由于现在ＤＳＰ已经广泛应用在通信、计算机、工业控制领域［３］，使用ＤＳＰ为处理核的雷达测速系统对目前车载雷达测速系统主要以光电测速方式进行测量的现状具有重要的意义。

变化采用Ｃｈｉｒｐ－Ｚ变换处理，使用ＤＳＰ的内核实时处理反映当前速度值变化，每０．０４秒输出一个脉冲形式的速度信号，测量分辨率达到０．５Ｋｍ／Ｈ，低速段误差范围控制在５％，高速段误差范围控制在１％。

基本设计概念和处理流程：

Ａ、基本设计概念：Ａ／Ｄ按照５０ＫＨｚ的采样频率采集多普勒频移信号，接口ＦＰＧＡ把这些采样值缓存在双口ＲＡＭ中，每缓存２Ｋ×１６ｂｉｔ的雷达采样数据向ＤＳＰ发送Ｉｎｔ７中断，ＤＳＰ的中断处理程序把这一帧的值滤波后进行ＦＦＴ变换，再取频谱的最大值的下标，再把下标转换成频率值，再由公式转换出当前速度值。

Ｂ、系统框图：

２　　设计思想和系统框图

雷达测速仪是应用多普勒效应原理，即移动物体对所接收的电磁波有频移的效应，由接收到的反射波频移量计算得出被测物体的运动速度。它集计算机软件技术，通信技术，测控检测技术为一体，对微量信号

收稿日期：２００６－０２－２４图１　系统框图