[实用新型]一种测速测距的雷达频率合成装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及雷达频率合成装置领域，尤其涉及一种具有测速测距功能的雷达频率合成装置。

背景技术

随着公路交通快速发展，公路上的安全问题变得异常严峻，超速行驶、交通事故率偏高是导致交通事故的主要原因。为了减少由于超速行驶引起的交通事故和违章现象，通过使用雷达来检测行车速度和距离,测速测距雷达是利用调制连续波（FMCW）。雷达使用不仅使车速的测量和定位准确，也便于警务人员执法监测，检测并记录车辆的超速行为，通过严厉的惩罚措施有效的遏止由于超速而产生的交通事故。

雷达的频率合成的输出结果会直接影响到测量速度和距离的精度。然而，传统的频率合成器价格较高，电路复杂，在某些空间狭小的应用场合很难满足用户的设计要求。

另一方面，使用通过三角波电压信号调制压控振荡器进行产生调制连续波进行测速和测距，实现频率合成的电路虽然设计简单，但是压控振荡器的核心元件变容二极管的固有特性，输出频率与调谐电压不是线性关系，这样对测距范围和测距精度都有很大的影响。

现有的测速雷达频率合成器使用单频连续波，能测量目标速度，但不能测距。在实际在使用过程中，雷达对大车和小车触发定位的一致性不够好，相机抓拍时会出现忽前忽后的现象，造成部分图片不能正常使用。若采用数字频率合成技术，设计周期较长，电路复杂，所需芯片较多，成本高，不利于广泛应用，这样生产成本会增加。。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决现有技术的不足，提供一种带测速测距功能、低成本、并且能够在恶劣的天气条件下使用的雷达频率合成系统。

本实用新型采用的技术方案是：一种测速测距的雷达频率合成装置，包括锁相器和电源系统，所述锁相器信号连接DSP芯片，所述DSP芯片用于配置锁相器的锁相芯片，所述锁相器的一个输入端连接晶体谐振器，所述锁相器的另一个输入端通过功分器连接压控振荡器，所述锁相器的输出端连接环路滤波器，所述环路滤波器连接压控振荡器。

作为本实用新型的进一步改进，所述环路滤波器为无源三阶滤波器，所述无源三阶滤波器包括串联的两个电阻和并联的三个电容。

作为本实用新型的更进一步改进，所述功分器采用微带设计。

本实用新型采用的有益效果是：本结构的频率合成器产生调频连续波来进行对速度和距离的测量，满足交通系统的需求。本实用新型不仅生产成本低，性能优良，空间紧凑，稳定度高，所占电路面积小，性能可靠。

附图说明

图1为本实用新型原理方框图。

图2为本实用新型的无源环路滤波器原理方框图。

图中所示：1 锁相器，2 电源系统，3 晶体谐振器，4 DSP芯片，5 环路滤波器，6 压控振荡器，7 功分器。

具体实施方式

下面结合图1和图2，对本实用新型做进一步的说明。

如图所示，一种测速测距的雷达频率合成装置，包括锁相器和电源系统，所述锁相器信号连接DSP芯片，所述DSP芯片用于配置锁相器的锁相芯片，所述锁相器的一个输入端连接晶体谐振器，所述锁相器的另一个输入端通过功分器连接压控振荡器，所述锁相器的输出端连接环路滤波器，所述环路滤波器连接压控振荡器。

锁相器基于其内部的鉴相器，比较晶体振荡器的输入信号的相位和压控振荡器的输出信号的相位，并输出作为比较结果的相位误差电流。该相位误差电流经过环路滤波器进行滤波后，生成控制电压来控制压控振荡器的输出，通过三线式串口来控制锁相器进行调频连续波，产生的频率合成进行速度和距离的测量。相位误差电流通过环路滤波器进行滤波后来控制压控振荡器，从而改变了振荡器的频率，振荡器输出的频率经过功分器后又反馈到锁相器，由此组成一个相位反馈系统，从而减小输入信号与振荡器的相位误差。

锁相器的锁相芯片采用ADI公司的ADF4159芯片。该芯片集成了低噪声数字鉴频鉴相、精密的电荷泵、可编程参考分频器，具有调制、以及快速产生连续的三角斜坡功能，提供具有测距测速的频率合成器。压控振荡器保证锁相环输出的频率的要求，对产生频率需要稳定度好，相位噪声低，温度稳定性可靠性比较高。DSP（数字信号处理）芯片主要是为锁相芯片进行配置数据器件，对系统输出调频连续波进行控制，晶体谐振器为锁相器提供参考信号。