基于雷达探测的安防检测系统设计说明书

基于雷达探测的安防检测系统

设计说明书

版本号：V1.0

目录

一、背景及意义 (1)

二、基于雷达探测的安防检测系统分析 (2)

2.1 非功能性需求 (2)

2. 2 功能性需求 (2)

2.3 开发环境 (2)

三、基于雷达探测的安防检测系统设计 (3)

3.2 系统业务流程图 (5)

3.2 系统功能结构图 (6)

四、基于雷达探测的安防检测系统模块实现 (6)

4.1 影像采集模块 (6)

4.2 影像信息显示模块 (7)

4.3 雷达运行状态监测模块 (8)

4.4 报警提示模块 (9)

五、小结 (10)

一、背景及意义

随着科技的不断发展，电子防范技术作为安全防范技术的一个

重要发展方向，得到了蓬勃快速的发展。其中，周界入侵探测系统作为电子防范技术的一个发展方向得到了广泛应用。周界安防报警系统是指对被防范区域的边界进行防范，当外来者接近或者跨越防范区域时启动报警。雷达作为一种重要的检测目标手段，以前多用在军事应用上，特点是探测距离很远，体积较大，成本角高。近年来，随着电子水平及制造工艺的不断发展，电子器件不断小型化，低价化，民用小型化雷达被开发出来，并应用于各类安防系统中。

安防雷达是安防市场上兴起的一种新的技术手段，随着技术的发展，低成本高性能的小型雷达被开发出来。其具有抗干扰能力强，灵敏度高，环境适应性强，探测距离远，综合成本低的优点。普通的雷达发射一条直线形波束，凡是被波束照射的活动目标，雷达可以计算出其距离及速度，配合转台可实现360°区域覆盖。一部雷达可以对长度500m，宽度30度的一个区域进行监控，与其它安防手段相比，大大减少了施工量，并且灵敏度极高，哪怕人以很慢很慢的速度蠕行，雷达也能将其发现。而且雷达可以知道入侵者的准确位置，这是其它大多数手段无法比拟的优势。由于雷达工作在微波频段，这个频段的信号不会受到雨雾可见光等自然条件的影响，工作稳定可靠，虚警率低。本文主要介绍基于雷达探测的安防检测系统的开发与实现。

二、基于雷达探测的安防检测系统分析

2.1 非功能性需求

基于雷达探测的安防检测系统需要满足的非功能性要求有：（1）数据处理的准确性和及时性。

（2）易于维护与扩展

（3）可靠性、兼容性

2. 2 功能性需求

基于雷达探测的安防检测系统需要实现：

1、影像捕捉功能

2、影像传输功能

3、影像显示功能

4、雷达工作状态监测功能

5、报警警示功能

2.3 开发环境

计算机操作系统：Windows XP

开发工具：Microsoft Visual Studio 2005

开发语言：C/C++语言

三、基于雷达探测的安防检测系统设计

基于雷达探测的安防检测系统硬件由发射机、接收机、终端显示器等组成，软件模块包括影像采集显示模块、硬件状态监测模块及报警模块。

3.1雷达工作原理

由雷达发射机产生的电磁能，经收发开关后传输给天线，再定向辐射于大气中，如果目标位于定向天线波束内，截取一部分电磁能，再将这些截取能量向各方向散射，部分能量进入到雷达接收机。接收机将散射回波信号经信号处理送终端显示。

3.1.1雷达发射机

雷达发射机用于产生大功率的特定调制的电磁振荡即射频信号，有单级振荡式和主振放大式两种，其组成图如下：

3.1.2 雷达接收机

雷达接收机能不失真的放大所需的微弱信号，抑制不需要的其他信号（噪声、干扰等），主要有超外差雷达接收机，其组成：

3.1.3 终端显示

终端显示能显示接收到的信息，主要有距离显示器、高度显示器、

平面显示器、情况显示器、光栅扫描雷达显示器等。

图4-1 三种距离显示器的画面

图4-2 平面显示器图像

3.2 系统业务流程图

基于雷达探测的安防检测系统业务流程图如图3.1所示。

图3.1 基于雷达探测的安防检测系统业务流程图

3.2 系统功能结构图

基于雷达探测的安防检测系统功能结构图如下所示。

图3.2基于雷达探测的安防检测系统功能结构图

四、基于雷达探测的安防检测系统模块实现

4.1 影像采集模块

基于雷达探测的安防检测系统影像采集模块主要是由雷达发射机及接收机完成，其中还包括硬件信号处理模块。

收发流程图如下：

信号处理流程图如下所示：

4.2 影像信息显示模块

。基于雷达探测的安防检测系统的终端显示主要用来显示雷达所获得的目标信息和情报。其中显示的内容包括目标的位置信息、速度信息以及方化信息等参数。主要任务是来发现目标和预报目标的位置信息，并通过相关的网络协议将获取目标的位置信息、速度信息以及方位信息．经过相关算法上位机界面的软件系统显示出来，为终端操作带来

可视化及易操作化的优点，影像信息显示如下：

图4-4 飓风客户资源管理系统员工信息管理窗口

4.3 雷达运行状态监测模块

基于雷达探测的安防检测系统可以监控雷达运行状态，如果想检测需达功能是否正常，比如接收机、发射机回波等是出观异常现象，从信号处理给出的结果上是很难发现的，所以需要终端软件来辅助对数据进行检测，监测显示结果图如下：

4.4 报警提示模块

基于雷达探测的安防检测系统自动探测发生在布防监测区域内的侵入行为，产生报警信号，并辅助提示值班人员发生报警的区域部位，显示可能采取的对策的系统。防盗报警系统是预防抢劫、盗窃等意外事件的重要设施。一旦发生突发事件，就能通过声光报警信号在安保控制中心准确显示出事地点，便于迅速采取应急措施。实现结构图如下：

图4-6 飓风客户资源管理系统货物信息管理窗口