基于毫米波雷达测距的汽车防撞系统研究

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汽车智能防撞系统的文献综述

汽车智能防撞系统的研究摘要：本文综述世界智能车辆技术在自动防撞方面的应用现状，结合我国高速公路、驾驶习惯及现有传感器的技术状况，分析探究适合中国高速公路及现实国情的汽车智能防撞装置。

根据所要实现的基本功能，对比当前采用的四种常用测距方法，最终选用红外激光测距原理，建立了系统方案。

汽车红外激光智能防撞装置是一种主动式防撞系统，它能使反应时间、距离、速度三个方面都能得到良好的优化控制，可以有效地避免汽车追尾碰撞事故的发生，该系统在汽车领域的应用与其所能带来的经济效益和社会效益将会是相当可观的。

关键词：智能防撞激光测距雷达测距单片机语音报警1 前言1.1课题研究的价值和意义随着我国改革开放的不断深入和社会主义经济的不断发展，人们的物质生活日益提高，汽车己经进入千家万户，公路交通呈现出行驶高速化、车流密集化和驾驶员非职业化的趋势;与此同时，也带来了一个不可避免的问题:交通事故逐年上升。

2004年，全国公安机关交通管理部门共受理道路交通事故51.8万起，造成107077人死亡，比2003年增加2705人，上升2.6%;直接财产损失23.9亿元。

在各类事故形态中，机动车碰撞事故占绝大多数。

2004年，全国共发生机动车碰撞事故400389起，造成77081人死亡、375620人受伤，分别占总数的77.3%、72%和78.1%。

其中，正面相撞事故123577起，造成31715人死亡、128447人受伤，分别占总数的23.9%、29.6%和26.7%;侧面相撞事故196798起，造成29900人死亡、186683人受伤，分别占总数的38%、27.9%和38.8%;追尾相撞事故80014起，造成15466人死亡、60490人受伤，分别占总数的15.5%、14.4%和12.6%。

从以上数据，足以说明公路交通安全已是我国面临的重大问题。

我国的高速公路起步随晚，但发展较快。

据统计，高速公路每百公里事故率为普通公路的4倍多。

基于毫米波雷达测距的汽车防撞系统研究

连续波雷达测距是调频连续波（ＭＣ测距方式。该种雷ＦＷ）
达结构较简单，其基本原理是雷达天线发射连续的调频信号（一般为连续三角形波）当遇到前方障碍物时，，会产生与发射信号有一定延时的回波，通过雷达天线接收回波信号，并将发射信号和接收信号进行混频处理，混频后的结果雷达测距原理简单，但在具体技术实现上，脉冲测
距存在一定难度。由于脉冲测距需在很短的时间内发射大功
率的信号脉冲，通过脉冲信号控制雷达的压控振荡器ｆ。ａＶｌｇｔ
ＣｎｏｅｓｉｔＶ０从低频瞬时跳变到高频，ｏｔｎｄＯｃｌＣ）ｒｌａ因此它在硬件结构上比较复杂，造价高。此外，由于目标的回波与发射信号一
￡＝１ｃＴ
图２
连续波雷达测距圈
＿Ｉ一箦
Ｔ
＋孚
从上式可以看出，目标的速度和距离都和中频信号相关。
为了获得目标的信息必须对中频信号进行实时频谱分析，方其
法主要是运用快速傅立叶变换（兀）。对于单目标来说，快速
Ｏ引青
般会有６０ｄ的衰减，０１０Ｂ在对回波信号进行放大处理之前，应
随着人民经济水平的提高，汽车已经是我们生活中不可或
缺的产品。随之而来的是交通事故的增加和人民财产的损失。
据不完全统计，交通事故中汽车相撞事故占有很大的比例。为了减少这种损失，设计一种能够提前预知前方行驶车辆的速度和距离的安全避撞装置是非常必要的。

24GHz汽车毫米波雷达实验报告

24GHz汽车毫米波雷达实验报告是德科技射频应用工程师王创业1. 前言汽车毫米波雷达越来越多的被应用在汽车上面，主要作为近距离和远距离探测，起到防撞、辅助变道、盲点检测等作用。

随着器件工艺和微波技术的发展，毫米波雷达产品越来越小。

俗话说：“麻雀虽小，五脏俱全”，同样汽车毫米波雷达作为典型的雷达产品，也包含收发天线、发射部分、接收部分、DSP部分。

典型原理框图如图1所示。

汽车毫米波雷达的性能指标主要体现在测速精度、定位精度、距离分辨率、多目标识别等方面，要实现这些性能和功能，首先要做好整体系统的设计和仿真，其次对于各功能部分的性能指标要严格把控测试，最后要在实际现场环境完成测试考核。

汽车毫米波雷达体制上面主要有线性调频连续波FMCW体制雷达、频移键控FSK体制雷达、步进调频连续SFCW体制雷达。

不同体制雷达在产品实现复杂程度和应用上都是有区别的。

FMCW体制雷达可以同时探测到运动目标和静止目标，但是不可以同时探测多个运动目标。

电路需要比较大的带宽。

FSK体制雷达，可以同时探测并且正确区分开来多个运动目标，但是不可以正确测量静止目标。

电路带宽比窄，系统响应捕获比较慢，成本比FMCW体制要低很多。

SFCW体制雷达，可以同时探测多个静止和运动的目标，并且将各个目标正确区分开来。

SFCW体制雷达具有更为复杂的调制波形，信号处理也更为复杂，产品实现成本高。

2.实验目的在汽车毫米波雷达系统研制过程中，经常会碰到各式各样的问题，譬如系统波形的选择和设计、系统链路的设计、信号处理算法的选择、微波电路的设计调试、天线的设计。

主要的问题主要体现在系统方案、处理算法模拟、微波电路指标调试及对系统性能的影响上。

典型的例子，在FMCW雷达系统，雷达探测距离分辨率不仅与信号的调制带宽有关，还与FMCW调制的线性度有关。

利用是德科技平台化解决方案，即软件+硬件+工程师，可以很容易的实现雷达系统设计仿真、处理算法验证、微波电路设计测试、天线设计测试。

基于毫米波雷达的汽车开门防撞系统

基于毫米波雷达的汽车开门防撞系统基于毫米波雷达的汽车开门防撞系统随着汽车智能化的快速发展，汽车开门防撞系统作为一项重要的安全功能得到了越来越多车辆的采用。

其中，基于毫米波雷达的汽车开门防撞系统以其高精度、大范围和快速响应等特点，成为目前最为先进的技术之一。

汽车开门防撞系统的重要性不容忽视。

目前，汽车事故中很大一部分是由于开车门时发生的碰撞造成的。

特别是在繁忙的城市街道、停车场等地方，驾驶员与其他行人、自行车或其他车辆的接触频率较高。

传统的开门方式主要依赖人眼和车窗的视野来判断周围环境，但这并不能保证百分之百的安全。

因此，开发一种可靠的汽车开门防撞系统势在必行。

毫米波雷达是一种利用毫米波频段进行无线通信和探测的技术。

相比于红外线和超声波等传统的车辆探测技术，毫米波雷达具有更长的探测距离、更高的分辨率和更强的抗干扰能力。

这使得它成为汽车开门防撞系统的理想选择。

基于毫米波雷达的汽车开门防撞系统主要由毫米波雷达传感器、控制器和警示装置组成。

毫米波雷达传感器作为系统的核心部件，可以实时监测车辆周围的环境状况，包括行人、车辆和障碍物等。

同时，它还可以识别这些目标物体的运动速度和方向，为后续的决策提供基础数据。

控制器则负责接收传感器的数据，并通过算法进行数据处理和分析，以判断是否存在开门碰撞的危险。

如果存在危险，警示装置将发出声音或闪光等信号，提醒驾驶员注意，并确保开门操作的安全。

基于毫米波雷达的汽车开门防撞系统具有许多优点。

首先，它可以实时、准确地监测车辆周围的环境，无论天气条件如何，都能够正常工作。

其次，毫米波雷达具有高分辨率和强大的抗干扰能力，可以有效地识别出小型、低速运动的目标物体，避免误报和漏报的情况发生。

此外，系统的响应速度快，可以在驾驶员开门之前及时发出警报，提供更多时间做出安全决策。

最重要的是，基于毫米波雷达的汽车开门防撞系统可以在各种复杂的交通环境中工作，为驾驶员和乘客提供全方位的安全保障。

车载雷达防追尾预警系统中的目标跟踪研究

追尾碰撞是目前我国高速公路各类事故中较多的一类事故，占事故总数的３％左右。诱发的主要原因为：１驾驶３（）员精力不集中，致使疏忽大意或措施不当；２疲劳驾驶，（）在高速公路上长时间高速行驶，加之道路景观单一，驾驶员很容易疲劳，导致驾驶员判断能力和操作准确性下降；３异常天气（）（如雨、、）能见度低，车的安全距离不能保证，雪雾，行同时受
实现对机动车辆的准确跟踪。针对汽车在高速公路上最常见的匀速、匀加速及转弯运动模型进行仿真实验，结果表明该算法能
够有效地跟踪前方行驶车辆，知自车与前车之间距离信息、探速度信息等，从而降低雷达虚警率。
关键词：互多模型；交目标检测；辆；踪车跟
等相关技术研究。。。例如上海交通大学卓斌教授等研究开发
到当时路面条件的影响，制动效果难以保障；４车辆本身不（）能满足高速公路行驶的性能需求。根据对沈大、宁、合广深、
西临等高速公路交通事故的统计分析，通事故类型如表１交
郑州大学电气工程学院，郑州４００５０１
ＳｃｈｏｏｏｆＥｌｔｉａＥｎｇｉｅｉｌｅｃｒｃｌｎｅｒｎｇ，ＺｈｅｚｕｎｇｈｏＵｎｉｒｉｙ，ｖｅｓｔＺｈｅｎｇｚｏｕｈ４５０１，００Ｃｈｉｎａ
ＰＮＪｉＳＨＩＡｅ，ＬｉＳｕｄｙ．ｔｏｆｔｒｔｒｃｎｇｎａｇｅｔａｋｉｉｖｅｃｅｅｃｌｓｏａｈｉｌｒａｒｏｌｉｉｎｖｏｉｄａｎｃｓｔｍ．ｏｍｐｕｔｒｅｙｓｅＣｅＥｎｇｉｅｒｎｇｎｅｉａｎｄＡｐｐｌｃ。ｉａ

基于的汽车防撞预警系统设计

１曩述随着汽车工业和高速公路的飞速发展，交通安全问题已成为亟待解决的大课题。对公路交通事故的分析表明：８０％以上的车祸是由于司机反应不及所引起的，超过６５％的车辆相撞属于追尾相撞．研究同时还表明：驾驶员只要在有碰撞危险的１秒前得到预警．就可以避免９０％的交通事故的发生。在高速公路上驾驶汽车，车速较高，再加上路况或者雨雪等恶劣天气的影响，以及长时间驾驶使驾驶员的疲劳度增加等因素，常常在驾驶员发现路前方有危险情况时，反应时间已经不够了。所以，迫切需要研制可以保障在能见度较低及驾驶员长时间驾驶时的行车安全装置。目前汽车防撞系统有超声波、红外线、激光、毫米波以及视频成像等几种技术体制，但作为前视防撞雷达。毫米波无疑是首选体制。毫米波通常指波长在ｌｌ至１０Ｂ、频率３００ＧＨｚ至３０ＧＨｚ之间的电磁波，因其介于微波与远红外之间，与微波相比，其探测精度高，抗干扰能力强，低仰角探测性能好，体积小、重量轻，虽受大气的衰减和雨的影响较大，但在近感探测时，可忽略大气衰减的影响。甚至可以工作在非大气窗口频率，特别适合在恶劣环境下（如雨、雪、雾等天气下）工作；与红外、激光相比，毫米波受气象和烟尘的影响小，区别金属目标和周围环境的能力强，同时毫米波多谱勒频移大，可测量目标的相对距离和速度，是有发展潜力的汽车防撞雷达。本文采用毫米波原理设计了汽车雷达检测前方障碍物的相对距离和速度，提前预警的安全驾驶辅助控制装置。２毫米波啊颤■鼯．嗣蠢■达工作—曩目前基于毫米波的汽车防撞雷达体制主要有两种：脉冲和连续波（ｃＷ）／调频连续波（ＦＭＣＷ）。脉冲雷达的优点是目标的速度、距离和角度测量精度商缺点是设备结构复杂，发射峰值功率高，后续信号处理系统复杂，成本高。ｃｗ雷达的优点是发射信号频谱很窄，而且峰值功率小，发射机可以采用廉价的固态耿氏二极管振荡器，射频结构简单，成本低廉，发射信号截获概率低，干扰小。易于实现数字信号处理；但缺点是不能测距。发射信号的泄漏容易干扰接收信号，但由于汽车雷达的作用距离为百米数量级，其发射功率可以低到删级，因此，在这里泄漏并不是一个严重的问题．ＦＭＣＷ雷达除了具有一般ｃｗ雷达的优点之外，还弥补了ｃｗ雷达不能测距的缺点．并且抗干扰能力更强。由于汽车雷达的作用距离为百米数量级，速度分辨奉要求不高，一般为＜ＩＸｍ／ｈ，距离分辨率为米量级，可以忽略大气的影响．因而采用毫米波段的ＦＭＣＷ雷达已经成为近年来汽车雷达的主要研究方向。由于毫米波雷达可以在小天线口径下良好地获取目标的距离、速度及角度分辨力，受到国内外学者高度重视。本文系统的设计选取调频连续波

汽车防碰撞系统研究文献综述

汽车防碰撞系统研究文献综述1.引言汽车碰撞有汽车碰撞到固定的物体或与行驶中的汽车相撞两种类型。

为了防止汽车在行驶中，特别在高速行驶时发生碰撞，一些现代汽车已装备了自动控制防碰撞系统，这是一种主动安全系统。

汽车行驶时，防碰撞系统处于监测状态，当汽车接近前车车尾或超越前车时，该系统将发出警告信号。

在发出警告后，如果驾驶员没有采取减速制动措施，该系统便启动紧急制动装置，以避免发生碰撞事故。

2.概述防碰撞控制系统装有测距传感器，它们利用激光、超声波或红外线，测得汽车与障碍物间的距离，这个距离信号，加上车速传感器和车轮转角传感器的信号送入电子控制器，通过计算求出行驶汽车与前方物体的实际距离以及相互接近的相对速度，并向驾驶员发出预告信号或显示前方物体的距离。

当将要碰撞时，控制器向制动装置和节气门控制电路发出控制指令，使汽车发动机降速并及时制动，从而有效地避免碰撞。

3.测距传感器（1）防碰撞传感器① CCD照相机CCD（电荷耦合器件）摄像元件可以读取受光元件接收的光通量放出的电流值，并作为图像信号输出。

在夜间，由于照相机处于低照度的环境，只有在汽车前、后照灯打开时才能确认障碍物。

汽车装设的CCD照相机如上图所示，当点火开关接通时，变速器换档杆换到前进档或倒档，多功能显示板上就能显示出车辆前方或后方的图像。

②激光雷达激光雷达是从激光发送至被测物体，然后反射回来被接收，其间的时间差即用来计算至障碍物的距离。

早期的车用激光雷达都是发送多股激光光束，并依靠前车反射镜的反射时间来测定距离。

现代汽车除了测定前方车的距离外还要对前方多辆车的位置进行辨识，因而开始采用扫描式激光雷达。

根据物体的反射特性，激光的反射光亮变化很大，因此可能检测出的距离也是变化的。

由于车辆后部的反射镜等容易反射，故可以检测出稳定的较长距离。

有少许凹凸的铁板等因不能得到充足的反射光量，故测出的距离较短。

另外，在检测侧面方向及后方的障碍物时，与检测前方障碍物的情况不同，如果障碍物上没有反射镜，那么由于各种障碍物的反射特性变化很大，故可能稳定测出的距离变短。

防撞雷达--汽车防碰撞系统的核心

防撞雷达--汽车防碰撞系统的核心随着汽车的智能化和自动化程度不断提升，汽车防碰撞系统越来越受到人们的关注。

而防撞雷达则是汽车防碰撞系统中的核心部件之一。

本文将从防撞雷达的基本原理、不同类型、应用现状等方面展开论述。

一、防撞雷达的基本原理防撞雷达是一种利用无线电波实现距离检测的装置，其工作原理基于雷达信号的反射。

当发射的无线电波遇到障碍物并被反射回来后，系统通过测量反射信号的强度、频率和相位等参数计算出障碍物的距离和方位。

通过不断扫描周围环境，防撞雷达可以实时监测到汽车周围的障碍物，并根据其距离和方位发出警示或控制汽车的行驶路线，从而避免碰撞事故的发生。

二、不同类型的防撞雷达目前市场上常见的防撞雷达有超声波雷达、毫米波雷达和激光雷达三种类型。

超声波雷达主要基于超声波的反射原理，具有响应速度快、成本低等特点，但其检测距离较短，且易受到环境噪声的干扰，因此在实际应用中受到了一定的限制。

毫米波雷达则利用毫米波信号实现距离测量，具有高精度、高灵敏度和抗干扰能力强等诸多优点，被广泛应用于自动驾驶汽车及其他智能化汽车领域。

激光雷达最大的优势是其精度非常高，可以实现高精度三维地图构建。

但由于成本较高，一般只被用于高档车型或自动驾驶领域等特定场合。

三、防撞雷达的应用现状近年来，随着智能化汽车的流行，防撞雷达的应用范围也越来越广泛。

目前，防撞雷达已成为主流汽车防碰撞系统的核心部件，且将在未来持续发挥着重要作用。

例如，在一些高端车型中，防撞雷达已经被用于实现自适应巡航和自动泊车等功能；在一些中低端车型中，防撞雷达也被广泛地应用于倒车雷达、前方障碍物检测等功能。

据统计，到2025年，全球汽车雷达市场规模将达到480亿美元，其中防撞雷达的市场份额将占据更大比例，可见其广泛应用的前景。

综上所述，防撞雷达作为汽车防碰撞系统的核心部件之一，具有重要意义。

其基本原理、不同类型以及应用现状的了解，将有助于我们更好地理解汽车防碰撞系统的工作原理，掌握防撞雷达的选型与应用技能，提高汽车的安全性和智能化程度。

基于毫米波雷达的汽车主动巡航控制系统与防撞预警系统

标的距离、速度和方位角等信息。另外，毫米波雷达除了要求测量的准确性，对测量的实时性要求也很高。如果算法繁杂，计算缓慢，即使可以得到精确的结果。也已因为过长的
连续波（ＬＦＭＣＷ）体制，连续波调频体制与脉冲雷达相比有
许多明显的优越性：
①可测量短距离，且能获得较高的测距精度和距离分
辨率。
②雷达接收机的带宽较窄，因此抗各种杂波干扰和噪
ＡＣＣ和ＣＷＳ的关键技术
作为应用于自动巡航系统和防撞预警系统的毫米波汽车
雷达，目前适用的主要有脉冲体制雷达、调频连续波（ＦＭ— ＣＷ）雷达两种雷达体制。脉冲体制的雷达应用于汽车，由于测量距离很短，需要的发射脉冲非常窄，这将导致信号产生
的工作频段既要满足无线电频率管理，又不能与已用的某些
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ＳＡＥ—Ｃ２００７Ｅ６１６
道路情况相对比较简单的高速公路行车环境为例分析。当汽车行驶在高速公路上时，公路上一般有左中右三条行车道，
道路本身可以是平直的，也可能存在转弯和上下斜坡，在高
以及系统工程化实现所面临的关键技术作了简单介绍。
速公路的两侧存在有安全护栏、树木、标识牌等物体。车辆
参考文献
ＷａｉｔｅｒＮａｇｙ，ＪｏｓｅｐｈＷｉｌｈｅｌｍ，ｓｙｓｔｅｍａｎｄｐａｒａｍｅｔｒｉｃ
Ｃｒｕｉｓｅ
Ｃｏｎｔｒｏｌ，ＡＣＣ）系统是利用雷达系统探测周围信息，
并自行调节自车的行驶速度，从而实现以设定速度行驶的一种电子控制装置。与前导车辆保持一定的距离，并自动跟进。汽车在高速公路上长时间行驶时，打开该系统的自动操纵开关后，恒速行驶装置将根据行车阻力自动增减节气门开度，使汽车行驶速度保持一定，省去了驾驶员频繁地踩加速踏板的动作，在汽车行驶时驾驶员只要把住转向盘即可，可以减轻驾驶员长途行驶的疲劳，也减少了交通事故的发生。同时由于巡航系统自动维持车速，避免了不必要的加速踏板

基于激光雷达汽车防撞预警系统的设计与实现

基于激光雷达汽车防撞预警系统的设计与实现全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：随着交通工具的普及和道路交通的日益繁忙，交通事故成为了一个不容忽视的问题。

为了降低交通事故的发生率，提高交通安全水平，汽车防撞预警系统应运而生。

而基于激光雷达的汽车防撞预警系统因其高精度、高可靠性等优点受到了广泛的关注。

1. 激光雷达技术的应用激光雷达是一种利用激光来测量目标距离、速度和方向的传感器。

它具有测距精度高、反应速度快、不受光照影响等优点，在汽车防撞预警系统中得到了广泛的应用。

激光雷达通过发射一束激光束，当激光束碰撞到障碍物时，激光束就会反射回来，通过检测激光束的反射时间和角度等信息，就可以确定障碍物的位置、距离以及速度等参数，从而实现对障碍物的检测和预警。

2. 汽车防撞预警系统的设计基于激光雷达的汽车防撞预警系统主要由激光雷达传感器、控制单元、驾驶员预警装置等部分组成。

激光雷达传感器负责实时监测车辆前方的道路情况，控制单元负责处理传感器采集的数据并进行分析，而驾驶员预警装置则负责向驾驶员发出预警信号。

整个系统通过这三个部分的协作，可以实现对车辆前方障碍物的及时监测和预警，从而帮助驾驶员避免碰撞事故的发生。

3. 实现过程在汽车防撞预警系统的实现过程中，需要克服一些技术难题。

首先是激光雷达传感器的精度和稳定性问题，由于激光雷达传感器需要在复杂的道路环境中工作，因此需要保证传感器具有足够的精度和稳定性来应对各种复杂情况。

其次是控制单元的算法设计和实时性要求，算法要能够对传感器采集的数据进行实时处理和分析，并且能够准确地对障碍物进行识别和预警。

最后是驾驶员预警装置的设计和人机交互性能，预警装置需要能够准确地向驾驶员发出预警信号，并且要求操作简单、易懂，不会影响驾驶员的正常驾驶。

4. 系统测试为了验证汽车防撞预警系统的可靠性，需要进行一系列的系统测试。

首先是在实验室中对系统的各个部分进行功能测试，包括激光雷达传感器的测距精度、控制单元的数据处理能力、以及驾驶员预警装置的预警效果等。

汽车防撞雷达实验系统的研制

为了减少甚至避免交通事故的发生，国内外已经开始对毫米波雷达防撞系统进行了研究，这是因为毫米波的特性保证了它能够适应恶劣的气候条件，如在能见度比较低的雨雾等正需要防撞系统提供帮助的天气条件下，激光和超声波等方式不能正常工作，毫米波雷达则不会受到影响，而且毫米波雷达的天线也不会因为灰尘等污染而产生误差，比较适合在高速公路中运用。另外目前为了解决天气恶劣情况下的安全问题，一般采用尽量降低车速甚至关闭高速公路方法，显而易见，该方式严重影响了国民经济的快速发展。为此，解决交通安全，提高运输能力，积极开发汽车防撞技术具有重要现实意义和广阔市场前景，文中介绍了基于毫米波雷达的防撞实验系统的研制，该系统的成功研制为高速公路中的安全防撞技术研究奠定了基础。
防撞雷达系统的基本原理
单目标回波时，发射信号和反射信号将进行混频，混频后得到的信号中含有目标的相对距离和相对速度的信息。
线性FMCW雷达结构简单，比较适宜测量近距离目标，故作为目前车用防撞雷达的普遍选择方式。其基本原理可以描述为信号的瞬时频率随时间线性变换，当前方有单目标回波时，发射信号和反射信号将进行混频，混频后得到的信号中含有目标的相对距离和相对速度的信息。
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实验系统是利用FMCW（FrequencyModulationContinuousWave）雷达作为探测手段，由于采用线性调频方式达到测距的目的，所以雷达信号的线性度对测量距离的精度有较大影响。为了保证足够的线性度，雷达的控制信号选择在1．5～3V之间，这是因为在这段区间内该雷达的VCO（VoltageControlledOscillator）压频曲线线性度较好，在控制信号端不需要作很大的调整。考虑到波形方式的可变性，该例利用89C52做信号发生器，首先设计所需的雷达波形数据并存入单片机的数据存储区中，后送D/A转换，经过调整电路产生所需的控制电压波形。该系统选用的D/A为IT公司的TLV5619，该芯片具有12位分辨率，电压输出，最小转换率为1MSPS。所产生的信号为400Hz的三角波。

雷达技术在汽车防撞安全系统的应用

雷达技术在汽车防撞安全系统的应用摘要：随着时代的发展以及人民生活水平的提高，我国的汽车保有量逐年递增，截至2020年末，已经达到了24393万辆。

汽车在带给人们出行便利的同时，驾驶人与乘坐人的安全问题也日益凸显。

汽车碰撞在交通安全事故中占有重大比重，相关数据报告显示，如果在汽车发生碰撞的前一秒做出安全预警，可以减少大约九成的汽车碰撞安全事故。

因此如何运用现代化技术提升汽车行驶的安全性，成为人们重点关注的问题，本文就针对雷达技术在汽车防撞安全系统中的应用进行研究与分析。

关键词：雷达技术；汽车防撞；安全系统；应用1.应用现状相比于西方发达国家，我国汽车工业起步较慢，对于新兴技术的应用也相对落后。

就目前状况而言，我国雷达技术在汽车防撞安全系统中的应用仍然处于初期起步阶段，急需发展与完善。

在汽车防撞系统领域，我国当前的研究方向主要集中于微电子与毫米波技术，目前喇叭天线与波导结构的收发前端已经在汽车防撞领域中有了一定程度的应用。

除此之外，对于平面天线、前端集成化、网络数据库存储与处理技术的研究也在逐步深化，这些技术的发展与逐步完善为雷达技术的进一步提升与应用提供了有效的助力[1]。

总而言之，我国对于汽车防撞安全系统的研究日益深入，如何将雷达技术科学有效运用于系统中是汽车安全领域重要的发展方向。

1.应用意义雷达技术是一种新兴的技术，在汽车防撞安全系统中雷达技术的实现主要依托于雷达装置、超声波、红外线以及信号接收器，在特定的环境下，雷达装置会发出安全预警信号，并在此基础之上通过超声波与红外线等向驾驶人发出预警，以便驾驶员做出提前反应。

雷达技术在汽车防撞安全系统中的应用主要有三大特点，分别为安全性、全天性与准确性。

即使是在暴风雨、强光、大雾等恶劣天气下，雷达技术依然能够及时且准确地向驾驶员发出安全预警；同时，雷达技术本身具备很强的抗干扰性，在电磁波、无线信号以及强噪声的环境之下，雷达技术依然能够保证运行的稳定性[2]。

基于毫米波雷达的车辆运动轨迹跟踪方法和系统与流程

基于毫米波雷达的车辆运动轨迹跟踪方法和系统与流程基于毫米波雷达的车辆运动轨迹跟踪方法和系统与流程引言•毫米波雷达技术是一种非接触式传感技术，可用于实时监测和跟踪车辆的运动轨迹。

•本文将详细介绍基于毫米波雷达的车辆运动轨迹跟踪的方法、系统与流程。

毫米波雷达的原理和特点•毫米波雷达利用毫米波信号与目标物体进行反射和散射，通过对反射信号的分析，可以得到目标物体的位置和速度信息。

•毫米波雷达具有高频率、高分辨率、强穿透能力等特点，适用于不同天气和道路条件下的车辆跟踪。

车辆运动轨迹跟踪方法1.数据采集–安装毫米波雷达设备，定期采集车辆位置和速度数据。

2.数据预处理–对采集到的原始数据进行滤波、去噪等处理，提高数据质量。

3.目标检测与识别–使用目标检测算法，对处理后的数据进行目标检测与识别，确定目标车辆的位置。

4.轨迹建模–基于检测到的目标位置数据，使用轨迹建模算法，建立车辆的运动模型。

5.轨迹预测–根据车辆的运动模型，使用轨迹预测算法，预测车辆未来的运动轨迹。

6.车辆跟踪与更新–通过不断地跟踪和更新车辆的位置数据，实时监测车辆的运动轨迹。

毫米波雷达车辆运动轨迹跟踪系统•该系统由以下主要组件组成：1.毫米波雷达传感器–用于采集车辆位置和速度的毫米波雷达传感器。

2.数据处理与分析模块–负责对采集到的原始数据进行预处理、检测、识别、建模、预测和跟踪等操作。

3.数据存储与管理模块–用于存储和管理采集到的数据，包括原始数据、处理后的数据和跟踪结果等。

4.可视化展示模块–通过界面展示车辆的运动轨迹和其他相关信息，方便用户实时监测和分析。

毫米波雷达车辆运动轨迹跟踪的流程1.安装毫米波雷达设备2.数据采集3.数据预处理4.目标检测与识别5.轨迹建模6.轨迹预测7.车辆跟踪与更新8.数据存储与管理9.可视化展示总结•基于毫米波雷达的车辆运动轨迹跟踪方法和系统可以实时监测和跟踪车辆的运动轨迹。

•通过采集、处理和分析车辆的位置和速度数据，该系统可以应用于交通管理、智能驾驶等领域。

毫米波雷达技术及在汽车中的应用探讨

毫米波雷达技术及在汽车中的应用探讨刘祖柏（云南交通运输职业学院,云南安宁 650300）摘　要：毫米波雷达“全天候全天时”工作的超强能力，可穿透尘雾、雨雪、不受恶劣天气影响，且价格低廉，成为了汽车ADAS不可或缺的核心传感器之一。

毫米波雷达相比于激光有更强的穿透性，能够轻松地穿透保险杠上的塑料，因此常被安装在汽车的保险杠内。

这也是为什么很多具备ACC的车上明明有毫米波雷达，却很难从外观上发现它们的原因。

关键词：毫米波雷达；汽车；应用1　毫米波雷达雷达，无线电探测和测距。

雷达的基本任务是发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的探测感兴趣的距离、方向、速度等状态参数。

按辐射种类可分为：脉冲雷达和连续波雷达。

毫米波，是指长度在1~10mm、频率在30~300GHz的电磁波，由于其波长在毫米量级，因此处于该频率范围的电磁波也被工程师们称为毫米波。

根据波的传播理论，频率越高，波长越短，分辨率越高，穿透能力越强，但在传播过程的损耗也越大，传输距离越短；相对地，频率越低，波长越长，绕射能力越强，传输距离越远。

与微波相比，毫米波的分辨率高、指向性好、抗干扰能力强和探测性能好。

与红外相比，毫米波的大气衰减小、对烟雾灰尘具有更好的穿透性、受天气影响小。

这些特质决定了毫米波雷达具有全天候的工作能力。

为了推进自动驾驶技术的发展，同时要解决摄像机测距、测速不够精确的问题。

工程师们选择了性价比更高的毫米波雷达作为测距和测速的传感器。

毫米波雷达不仅拥有成本适中的特点，而且能够完美处理激光雷达所处理不了的沙尘天气。

2　毫米波雷达的分类应用在汽车驾驶辅助的毫米波雷达主要有3个频段，分别是24GHz，77GHz和79GHz。

不同频段的毫米波雷达有着不同的性能和成本。

2.1　短距离雷达频段在24GHz左右的雷达,处在该频段上的雷达的检测距离有限，因此常用于检测近处的障碍物,在自动驾驶系统中常用于感知车辆近处的障碍物，为换道决策提供感知信息。

汽车智能测距防撞系统设计

汽车智能测距防撞系统设计引言汽车智能测距防撞系统是一种能够帮助司机防止与前方车辆碰撞的技术。

随着交通事故的不断增加和汽车平安意识的提高，汽车智能测距防撞系统变得越来越重要。

本文将介绍汽车智能测距防撞系统的设计。

系统原理汽车智能测距防撞系统基于雷达技术，通过发射和接收无线电波来测量与前方车辆的距离，并根据测量结果提供警告或自动制动。

系统主要由三个主要组件组成：传感器、处理器和警告/制动装置。

1.传感器：系统使用雷达传感器来测量与前方车辆的距离。

传感器发射无线电波并接收其反射，然后根据反射的时间和速度计算距离和相对速度。

2.处理器：传感器收集到的数据将传输到处理器进行处理。

处理器使用算法来分析数据并确定与前方车辆的距离和速度。

如果距离过近或速度差异较大，那么处理器将触发警告或自动制动。

3.警告/制动装置：警告装置可以通过声音、光线或振动等方式向司机发出警告。

如果距离过近或速度差异过大，系统还可以自动制动来减少碰撞的风险。

系统设计为了实现高效的汽车智能测距防撞系统，需要考虑以下设计方面：1. 传感器选择选择适宜的传感器对系统的性能至关重要。

雷达传感器是智能测距防撞系统的常用选择，因为它们能够提供准确的距离和速度测量。

此外，传感器的价格、尺寸、功耗和可靠性也需要考虑。

2. 数据处理算法设计高效的数据处理算法可以提高系统的性能。

处理器需要能够快速准确地分析传感器收集的数据，并根据距离和速度计算结果来触发适当的警告或制动。

算法的优化可以减少计算时间，提高系统的实时性。

3. 警告装置设计警告装置应该能够有效地向司机传达警告信息，以便及时采取防止碰撞的行动。

声音、光线和振动等方式可以结合使用，以适应不同驾驶环境和司机的需求。

4. 自动制动设计当距离过近或速度差异较大时，系统应该能够触发自动制动来减少碰撞风险。

自动制动系统应该具备灵敏度高、反响快的特点，确保在紧急情况下能够准确地控制车辆速度。

5. 系统集成最后，将传感器、处理器、警告/制动装置等组件集成在一起是实现一个完整的汽车智能测距防撞系统的关键。

基于毫米波雷达汽车测距报警系统设计

基于毫米波雷达汽车测距报警系统设计随着现代科技的不断发展，汽车科技也在不断创新。

毫米波雷达成为了汽车科技中的一个重要发展方向。

毫米波雷达可以向车辆提供周围环境的精确数据，用于自动驾驶、智能停车、安全制动等等。

本文旨在设计并实现一种基于毫米波雷达的汽车测距报警系统。

一、系统概述本系统的主要目的是在车辆行驶过程中提供一个高精度的测距功能，当检测到与其距离过近的车辆时会发出报警。

系统采用毫米波雷达芯片，控制器采用STM32F103C8T6单片机，显示模块采用OLED屏幕。

系统的核心是毫米波雷达模块，它能够通过射频信号探测出前方障碍物或车辆的距离并将其传输到控制器上，控制器通过算法处理后得出距离数值并显示在OLED屏幕上。

当距离小于一定阈值时，系统会发出声音或者振动警报。

二、系统设计1.硬件设计系统硬件主要包括毫米波雷达模块、STM32单片机、OLED屏幕、报警模块和电源模块。

其中，毫米波雷达模块作为系统核心，通过探测周围环境并传输数据到单片机。

STM32单片机通过算法处理得出距离并显示在OLED屏幕上。

报警模块则是探测到距离过近时触发的声音或振动警报。

系统软件采用C语言编程，主要包括毫米波雷达数据的读取、距离计算和OLED显示。

具体流程如下：（1）毫米波雷达数据的读取通过设置单片机串口接收数据，将毫米波雷达模块采集到的信号读取到单片机上。

毫米波雷达模块将探测到的障碍物或车辆距离通过射频信号传输到单片机。

（2）距离计算读取到毫米波雷达模块传输的信号后，单片机将信号通过算法进行计算和处理，得出距离值并保存到缓存中。

算法主要包括信号处理和距离计算两个过程。

（3）OLED显示通过OLED驱动程序将计算出来的距离值显示在OLED屏幕上，并且在屏幕上显示距离报警的标志。

（4）报警当距离小于一定阈值时，触发报警模块，发出声音或振动警报。

三、系统实现本系统主要围绕毫米波雷达模块进行构建，选用硬件和软件技术，实现了一个稳定的汽车测距报警系统。

汽车防撞毫米波雷达系统参数优化设计

ｅｅｓａｅｍｅｉｔｄａｄｍｏｆｄ，ＣＺａｇｒｈｉｄｐｅｏｏｔｚｉｎｒｃｓｉｇｐｒｍｅｅｓ．ＴｅｍｅｈｄｔｒｌｄａｅｎｄｉｅｉＴｏｉｍｓａｏｔｄｔｐｉｅｓｇａｐｏｅｓｎａａｔｒｈｔｏｌｔｍｉｌｎｔｐｆｃｎｔｕｉａａｓｓｅｐｒｍｅｅａｅｐｏｉｅｈｔｄｃｎｅｔｂｉｈＬＦＷｒｄｓｓｅａｄｓｅｓｏｏｓｉｔｇｒｄｙｔｍａａｔｒｒｒｖｄｄ．ＴｅｍｅｏａｓａｌｓＭＣａａｙｔｍｔｎｒｓｈｒｐｒｍｅｅｘｃｌｄｑｉｋｙ．ａａｔｒｅａｔｙａｃｌｓｎｕＫｅｒｓ：ｕｏｂｌｔ—ｏｌｉｎ；ＬＭＣＷａａ；ｗｏｋｉｇｐｒｅｅ；ＺＴａｇｒｔｍ；ｐｉｚｄｄｓｇｙｗｏｄａｔｍｏｉｅａｉｃｌｓｏｎｉＦｒｄｒｒｎａａｔｒＣｏｉｍｌｈｏｔｅｅｉｎｍｉ
中图分类号：Ｎ５Ｔ９３文献标识码：Ａｄｉ１．９９ｉｉｎ１０ — ９ｘ２１．７０６ｏ：０３６／．ｓ．０１８３．０１０．１ｓ
ＰａａｅｅｓＯｐｉｉｅｓｇｆＡｕｏｏｉｔ－ｏｌｓｏｒｍｔｒｔｍｚｄＤｅｉｎｏｔｍｂｌＡｎｉｃｌｉｉｎｅ
ＡｓａｔＴｅｄｔｃｄｖｌｉｄｘｓｆＶＷ（ｉａｒｕｎｙＭｄｌｔｎＣｎｎｕｖ）ｒｄｒｂｔｃ：ｈｉａｅａｅｃｙｉｅｅＭＣＬｎｒｅｅｃｏｕｉｏｔｏｓＷａｅａａｒｓｎｎｏｔｎｏＬｅＦｑａｏｉ

车用测距雷达研究进展

安全，降低交通事故发生率，促进我国智能交通系统的发展具有重要意义。
关键词：用雷达；术；究车技研
统计表明，￣Ｏ７９％的交通事故是由于驾驶员操作失误造成的。在在发射信号的上升段和下降段，中频输出信号可以表示为美国、日本等国家，消费者选购汽车的着眼点已把驾驶汽车的安全程度，一（）１放在第—位。如果抛开驾驶的熟练程度和驾驶经验外，最有效的氐事（）２故的方法就是让车具有碰撞报警或主动避撞功能。随着人们对交通安全的不断重视，推动了汽车前向碰撞报警系统（Ｃ）前向主动避撞ＦＷＳ、根据（）（１和２曲式，以获得Ｊ可系统（ＣＳ、ＦＡ）自适应巡航控制系统（Ｃ）ＡＣ等先进车辆主动安全技术的前方目标的相对距离Ｒ和相对速度飞速发展。上述系统的共同点是通过车用测距雷达测量主车与目标车Ｖ为：之间的距离、相对速度以及相对方位角等信息，并将其传送给系统的控露～＝（）３制单元。车用测距雷达俗称车用雷达，是实现汽车主动安全技术的关键ｆ技术之一，当前智能交通、是信号处理以及传感器工业的研究热｜。（）４１车用雷达分类及概况激光雷达的研究始于２纪｛０世按测量介质不同，可将车用雷达分为超声波雷达、红外雷达、激光雷达以及微波雷达。超声波雷达、红外雷达因其探测距离相对较短，７目０年代。日本对该项技术的研究处图１点目标回波波形于世界领先水平，先后研制了单光前，主要应用于汽车倒车控制系统。一维扫描式激光雷达、二维扫描式激光雷达。激光雷达和微波雷达因其具有测量距离远、精度高等优点，被广泛束激光雷达、该雷达通过将激光雷达扫描回来的图像在竖直方向上进行分割，应用于车辆主动安全控制系统。初步实现了对目标车辆上下坡道的判别与跟踪。激光雷达的优点是结构相对简单，具有高单色性、向性、高方相干该雷达不仅对动静态物体具有很强的辨识能力，而且，对在转弯、性好、测量精度较高、探测距离远、能识别道路状况、价格便宜等特点。上下坡情况下也具有很高的分辨能力，可分辨路标、车辆、交通标志、车缺点是测量性能易受环境因素干扰，在雨、雾等天气Ｊ雪、晴况下，测量性减少在车辆上下坡时引起的目标丢失。能会有所下降，受测量原理限制只能传递相对距离信息。按测量原理不道线，３车用雷达存在的问题及发展趋势同可分为脉冲式激光漫距雷达和相位式激光测距雷达两种。４车用雷达首先要解决的技术难题就是减少雷达的误报。由于车辆微波雷达探测距离远、运行可靠、ｌ能受天气等外界因素的影测量生并线移线转弯上下坡以及道路两旁的响较小，可以获得主车与目标车辆间距离、相对速度，有些雷达还可获在道路中行驶状况十分复杂，、、、标志牌，还有各种恶劣天气的影响等，使得雷达对主目标的得相对方位角和以及相对加速度等信息，但价格比较昂贵。按测量原理静态护栏、识别十分困难，误报率很高。尽管某些雷达具有二维，甚至三维的目标不同，可分为脉冲调频（Ｆ和调频连续波（ＭＣ。ＰＭ）ＦＷ）但迄今为止，没有任何一个传感器能保证在任何时刻提供完当前，微波雷达的使用频率主要集中在２－４６－１７－７Ｈ探测能力，３２，．，６７Ｇｚ０６要想完全解决好雷达的误报问题，还需要采取多传感器三个频段，波长均为毫米级，也称微波雷达为毫米波雷达。在这些特殊全可靠的信息。之间的信息融合技术。如美国Ｄｌｈ公司的汽车防撞系统就采用了激ｅｉｐ频段上，微波的辐射能量在大气中具有很大的衰减特ｌ２Ｇ雷达信生。４Ｈｚ微波雷达和机器视觉等多种传感器的信息融合，实现了信息分号在大气中传播的衰减系数约为０ｄ／６Ｇ约为１ｄ／光雷达、．Ｂｋ０Ｈｚ２ｍ，５Ｂｋｍ，综合和平衡，利用数据间的冗余性和互补挣『生进行容错处理，克服７Ｇｚ７Ｈ约为Ｏｄ／ｍ整体上是随频率的升高而＿升．存３个频析、ＡＢｋｏ卜ｆｎ有效探测范用小等缺点，有效地降低了雷达的段内南于大气『水揍瓴分ｒ的暇收和敞ｆ川ｊＩ。良城火，ｆｌＩ１ ”Ｊ．１ｆ他单一传感器可靠性低、得雷达信号的传播被制一个较的地ｌ之，从ｔ降低误报率。ＩＪＩ以』生产雷达的主要材料ＧＡ和ＳＧａｓｉｅ的价格一直居高不下，成为车对其他车辆雷达或无线电设备的影响，并减少对周围人体的辐射。用雷达推广应用的瓶颈。另外，雷达及天线的小型化与成本造价之间也２车用雷达的研究进展与应用Ｆｅｓａｅ半导体公司率先采用新型硅雷达技术首先应用于军用，随着全世界对道路交通安全、汽车安全同样存在矛盾。美国飞思卡尔（ｒｅｃｌ）ＭＳ材料工艺生产毫米波雷达的核心部件——射频芯片，使技术的不断重视，雷达技术开始转为民用，主要用于交通的管制、雷达锗双极ＣＯ生产雷达的价格大为降低。ＭＭＩＣ的最新发展，使固态收发模块在雷达测速以及汽车主动安全技术方面。车用毫米波雷达的研究始于２０世纪６０年代。典型代表是德国中的应用达到实用阶段。可将固态收发模块中的有源器件和无源器件ＡＣ公司生产的ＡＲＯ毫米波雷达采用脉冲测距方式。ＤＳＩ０戴姆勒奔驰、制作在同一块砷化镓基片上，从而大大提高了固态收发模块的技术性使成品的一致陛好、尺寸小、重量轻。可以预见，随着新材料、新工艺日产、福特等汽车公司广泛开发的汽车主动避撞系统以及自适应巡航能，在雷达中的不断应用，使价格低廉、生能的车用雷达的实现和普及成商Ｉ系统多采用该款雷达。防撞雷达系统的基本原理：线性ＦＣ雷达结构简单，ＭＷ比较适宜为可能。雷达必须满足电磁兼容性（ＭＣ要求，Ｅ）即雷达在其电磁环境中须测量近距离目标，故作为目前车用防撞雷达的普遍选择方式。其基本原科技论坛・３・源自４车用测距雷达研究进展

基于毫米波雷达的车辆障碍物检测算法

基于毫米波雷达的车辆障碍物检测算法随着汽车制造技术的发展，车辆安全已经成为了关注的焦点。

其中，车辆障碍物检测是重要的安全问题。

基于毫米波雷达的车辆障碍物检测算法是目前比较成熟、使用广泛的技术。

本文将从以下几个方面介绍这种技术。

## 毫米波雷达的概念和基本原理毫米波雷达是一种通过使用毫米波进行检测的雷达。

毫米波是一种电磁波，波长在1毫米到10毫米之间，是介于微波和红外线之间的电磁波。

因为毫米波具有高频和短波长的特点，所以在探测精度和抗干扰性方面具有一定的优势。

而毫米波雷达则是通过发射和接收毫米波信号来检测车辆前方的障碍物。

毫米波雷达的基本工作原理是：雷达发射毫米波信号，这个信号会穿过透明的物体（比如空气）并射向障碍物。

障碍物会将一部分射向它的波反射回来，射回雷达。

雷达接收到反射回来的波之后，利用回波时间和波速计算出障碍物距离和速度。

## 基于毫米波雷达的车辆障碍物检测算法基于毫米波雷达的车辆障碍物检测算法的基本思路是：通过毫米波雷达获取车辆前方的障碍物信息，再根据这些信息进行车辆自动驾驶、制动等操作。

具体来说，车辆障碍物检测算法一般包括以下步骤：### 步骤1：雷达信号处理利用数字信号处理技术对接收到的毫米波雷达信号进行预处理。

### 步骤2：目标检测在雷达信号处理后，需要对信号进行目标检测，识别出障碍物。

这里常用的方法有微分、二阶微分、CFAR等。

### 步骤3：目标跟踪目标检测完成后，需要对障碍物进行跟踪。

常用的跟踪算法包括Kalman 滤波、扩展 Kalman 滤波等。

### 步骤4：目标分类与参数提取对于检测到的障碍物，需要进行分类，并提取相关的参数。

常用的目标分类算法有支持向量机（SVM）、人工神经网络等。

参数包括障碍物的位置、速度、大小、形状等信息。

### 步骤5：决策与控制在所有目标的分类与参数提取后，根据车辆当前情况，如速度、加速度、车辆倾角、转向角等，通过决策算法进行决策和打分，最后进行车辆控制，如制动、转向等。

基于毫米波雷达的汽车前向碰撞预警系统研究

核心是数据采集和精确距离定位。

目前，传感器包括毫米波雷达、算公式如下。

式中：D是车辆与前方目标的相对距离图1 前向碰撞预警系统组成路条件等。

该算法计算公式如下。

式中：L SafeDis为安全距离；V为本车移动车速；受驾驶员主观因素及环境影响的因素）对速度；TTC为安全时间。

准确率公式：误报率公式为：击中率公式：显然，准确率越高，击中率越大，预警效果越好。

3 采用毫米波雷达的前向预警系统分析3.1 雷达传感器的分类图2 毫米波雷达原理框图图3 沃尔沃中网上的毫米波雷达毫米波雷达的主要参数包括发射频率、探测距离、速度测量和天线波束角度范围。

速范围内，自动实现加减速。

若有其他车辆驶进监测范围内，雷达监测到目标小于本车速度时，车辆自动减速或制动。

个毫米波雷达位于后保险杠两侧，用于探测后方物体，【参考文献】作者简介:王琰晴,硕士，助理工程师，研究方向为载运工具运用工程。

通讯作者:郭淑清,硕士，副教授，研究方向为汽车电子控制。

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