双通道连续波多普勒雷达测速模型仿真_刘邹.pdf

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1、第25卷第11期计算机仿真2008年11月文章编号:1006-9348(2008)11-0270-04双通道连续波多普勒雷达测速模型仿真刘邹,周洁,张建平(江南大学通信与控制工程学院,江苏无锡214122)摘要:在交通测速中,使用的双通道连续波多普勒雷达具有两路I/Q正交通道,通过对两路通道的回波信号采集处理得到运动目标的速度和运动方向。建立一个测速模型,通过Matlab的M文件对算法编程完成,实现通道信号的设定读取处理并确定运动目标的仿真目的。模拟两路AD同步采集的I/Q信号作为模型输入,一路通道的数据为实部另一通道的数据为虚部对应为实部和虚部组合的复数形式,以每采集到的1024

2、个组合数据为一帧,在仿真环境中进行快速傅里叶变换得到采集信号的频谱,并经过数据相关后确定目标的频率点位置和多普勒频率,根据多普勒效应计算得到目标的速度和方向,完成仿真。结论表明,文中设计的测速模型可以针对不同目标的模拟输入仿真输出相应目标的速度和运动方向,仿真效果理想。关键词:双通道连续波雷达;测速;快速傅里叶变换中图分类号:TP391文献标识码:ASimulationModelforDual-channelCWDopplerRadarSpeedMeasurementLIUZou,ZHOUJie,ZHANGJian-ping(SchoolofCommunicationsandCon

3、trolEngineering,JiangnanUniversity,WuxiJiangsu214122,China)ABSTRACT:Usedintrafficspeedmeasurement,thedual-channelCWradarhastwoquadraturechannelsofI/Q.Throughacquiringandtreatingthesignalofthequadraturechannelssynchronously,thetarget'svelocityanddirectioncanbeobtained.ProgramingtheM-fileinMatla

4、btomakeaspeedmeasurementmodel.Thesimulationresultshowsthatthemodelcangetthecorrespondingoutputoftheveloictyanddirectionwithdifferenttargetinputsignal.KEYWORDS:Dual-channelCWradar;Speedmeasurement;FFT1引言′2＊VRf0=f0+×f0(1)C在交通测速技术中,有地圈感应测速、激光、雷达和视频′测速,根据各种测速设备的性能和特点,雷达测速应用最为其中:f0为反射波的频率,f0为雷达波的发射

5、频率,VR为广泛。其中双通道连续波多普勒雷达是一种体积比较小、性运动物体的径向速度分量,C为电磁波在空间的传播速度常5′能比较好的测速雷达,便于系统的组装安放和携带,检测准量3×10km/s。从(1)式可知接收到的反射信号频率f0由两确度高。它具有两路正交的I/Q通道,两路通道信号的输出部分组成,一部分是雷达波的发射频率f0,另一部分是由物为目标的多普勒频率,相位的关系反映目标的运动方向,工体运动引起的反射信号的频移量,将(1)式表示成如下形作时相位正交一致性好。根据这种测速雷达通道的特性,本式:文设计了一种测速模型,仿真对运动目标的速度测量,实现′2＊VRf0fd=f0-f0=C

6、(2)利用这种双通道雷达测速的可能性和准确性。′其中:fd为多普勒频率。当运动物体驶近波源时f0>f0,′VR为正;而当运动目标为远离波源时f0

7、:2007-11-20由于C为常数,f是已知量,显然运动物体的径向速度0—270—VR与fd成正比,即测得fd就可求得目标运动物体的径向速度fsΔfmin决定,N≥。由于速度检测要求误差在±2km/h内,VR。Δfmin双通道多普勒雷达为保持和获得信号回波的幅度和相则模拟频率最小分辨率确定在一定的范围内,在采样频率fs位信息,正交相位检波器将回波信号分解成I/Q两路正交分=25000Hz固定后,综合考虑N的取值N=1024,则得到量,1Δfmin=Nfs=24.41H