[发明专利]一种基于毫米波雷达的路口并道辅助预警系统及方法

说明书

本发明涉及一种基于毫米波雷达的路口并道辅助预警系统及方法，系统包括：信号发射模块、信号接收模块、信号处理模块和信息显示模块；方法包括：中频信号分为两组频率信号；将每组频率信号分别进行FFT和OS‑CFAR过程，通过相位处理进行距离与速度估计；另一组中频信号进行FFT处理，提取与主通道FFT结果相对应的频率点数据，进行干涉比相，得到点迹的角度信息，得出点迹的方位信息；将位置与速度值相近的若干点迹信息进行凝聚处理，并对凝聚后的目标进行跟踪滤波。本发明采用毫米波雷达作为路口车辆信息检测方式，通过向感兴趣区域发射微波实现对车辆的实时信息显示及跟踪，再通过信息显示屏为驾驶员提供交通信息，已达到避免交通事故的目的。

技术领域

本发明涉及雷达动目标检测领域，具体地说是一种基于毫米波雷达的路口并道辅助预警系统及方法。

背景技术

道路上的交叉路口一般都是事故的高发区，因为这个路面往往车辆比较多，不仅有机动车，甚至还有非机动车和行人混行，在这个地方交通也容易堵塞，稍微不慎就很容易发生交通事故，统计数据显示，90％的重特大交通事故都发生在交叉路口。

传统中行人或机动车辆进入交叉路口主要按照交通信号灯的指示，但对于无信号灯的路口，行人及车辆仅能通过瞭望来预判来往车辆，然而即使路口存在交通信号灯的指示，也会出现不遵守交通秩序的情况发生，这对于准备进入路口的车辆尤其是行人具有很大的潜在危险。如果存在一种方式能够在路口处显示交通实时信息，提示驾驶员该路口车辆和行人的位置和速度情况，就能提前采取等待或减速以实现交通事故的减少。本系统采用毫米波雷达作为路口车辆信息检测方式，通过向感兴趣区域发射微波实现对车辆的实时信息显示及跟踪，再通过信息显示屏为驾驶员提供交通信息，已达到避免交通事故的目的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于毫米波雷达的路口并道辅助预警系统及方法，解决交叉路口的交通事故频发的问题。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种基于毫米波雷达的路口并道辅助预警系统，应用于交汇的道路路口处，其特征在于，包括：

信号发射模块，包括一个发射天线，并通过SPI控制功放输出，向天线正前方周期性的发射具有一定波束宽度的微波波束；

信号接收模块，包括两个接收天线和中频处理模块，两个接收天线接收检测区域内目标的两路反射信号，中频处理模块对接收到的两路反射信号进行信号预处理，并将预处理后的两路中频信号输出到信号处理模块；

信号处理模块，连接信号接收模块，接收信号接收模块输出的两路中频信号，进行放大滤波、AD采样与数据存储，其中一个天线的中频信号分为两组频率信号；将每组频率信号分别进行FFT和OS-CFAR过程，通过相位处理进行距离与速度估计，得到点迹的距离信息与速度信息；另一组中频信号进行FFT处理，提取与主通道FFT结果相对应的频率点数据，进行干涉比相，得到点迹的角度信息，进而可以计算出点迹的方位信息；将位置与速度值相近的若干点迹信息进行凝聚处理，得到目标的位置与速度信息，并对凝聚后的目标进行跟踪滤波，输出处理结果；

信息显示模块，连接信号处理模块，接收处理结果，用于显示目标的距离、速度和轨迹信息。

所述两个接收天线相距一定的距离，使同一目标达到两个天线具有不同时延，产生不同的相角。

所述一定波束宽度是指发射天线的波束宽度，在本系统中为54°×14°。

所述信号预处理包括：滤波、放大和下变频操作。

所述通过相位处理进行距离与速度估计包括以下过程：

系统采用MFSK连续波调制体制，差拍信号频率为：