[发明专利]面向交通违章识别的自适应射频探测及定位系统及方法

说明书

本发明公开了一种面向交通违章识别的自适应射频探测及定位系统及方法，其中自适应射频探测及定位系统包括：由天线和放大器组合成的N路射频信号采集单元，用于采集N路天线获取的移动端的N路信号；信号合并单元，将采集的N路信号进行合并；模数转换单元，用于将采集的N路信号和合并的N路信号转换成数字信号；数字信号处理单元，接入所述模数转换单元输出的数字信号，并根据所述数字信号对移动端进行探测和定位。本发明的优势在于，能够充分复用天线阵列，在不同距离上实现自适应探测或定位的功能，系统开发成本低，算法复杂度低，融合了探测及定位信息的交通违章识别系统具有更低的虚警概率和漏警概率。

技术领域

本发明属于无线通信领域，具体是一种面向交通违章识别的自适应射频探测及定位系统及方法。

背景技术

机动车违章识别是困扰交通管理部门的一大难题。传统的违章识别主要依赖摄像头。但是基于摄像头的违章检测系统对于电瓶车、自行车等小型交通工具的违章行为难以做到精准识别，这主要是由于小型交通工具数量繁多，种类复杂，轨迹相对混乱，且没有醒目的车牌等标志性身份特征。现有的射频识别系统虽然能够检测小型交通工具是否在特定范围，但是其射频天线通常孤立存在，难以探测远距离的目标；此外，现有的射频识别系统不提供轨迹信息，因此在发生交通违章案件时难以取证，因此不宜直接应用于小型交通工具的违章识别。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是目标探测和定位一体化的软硬件设计，解决小型交通工具违章行为识别难，轨迹取证难的问题。提供了一种基于天线阵列的自适应射频探测及定位系统。当移动端距离较远时，N路射频信号通道通过信号合并器生成一路高信噪比通道，用来增强信号强度，以达到距离较远移动端目标识别；当移动端距离较近时，天线阵列向数字信号处理单元输出每一根天线上的信号强度。数字信号处理单元根据多个天线上的信号强度值和天线的坐标，列出定位方程，通过算法计算移动端坐标，绘制其移动轨迹。与现有的射频识别系统相比，本方法能够通过分集系统获得更远的探测距离，对于近距离目标能够提供其轨迹信息，且通过复用天线阵列降低了实现成本。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种面向交通违章识别的自适应射频探测及定位系统，其特征在于，包括：

由天线和放大器组合成的N路射频信号采集单元，用于采集N路天线获取的移动端的N路信号；

信号合并单元，将采集的N路信号进行合并；

模数转换单元，用于将采集的N路信号和合并的N路信号转换成数字信号；

数字信号处理单元，接入所述模数转换单元输出的数字信号，并根据所述数字信号对移动端进行探测和定位。

所述数字信号处理单元根据所述数字信号对移动端进行探测和定位的方法是：

判断移动端是否在探测范围内；

对在探测范围内的移动端进行运动轨迹计算。

判断移动端是否在探测范围内的方法是：数字信号处理单元判断AD转换器的输出是否达到信号强度阈值；如果信号强度未达到阈值，则判断当前基站旁无移动端；如果达到了阈值，则判断当前基站旁有移动端，并对其进行轨迹识别。

所述信号强度阈值包括低阈值和高阈值，低阈值用于判断当前其基站是否有移动端；高阈值用于判断是否识别在基站范围内的移动端，当信号强度满足高阈值，则进行移动端的轨迹识别。

所述数字信号处理单元通过计算移动端的坐标进行轨迹识别，移动端的坐标通过如下定位方程组计算：