汽車防撞雷達系統(tǒng)外文翻譯

1、畢業(yè)設(shè)計(論文)外文資料翻譯系 （院）：專 業(yè)：姓 名：學(xué) 號：外文出處：0-7803-c(77-8/ol/$10.00)2001 ieee(用外文寫)附 件：1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。指導(dǎo)教師評語： 年月日簽名： （手寫簽名） 汽車防撞雷達系統(tǒng)1 引言汽車從1886誕生于德國到現(xiàn)在已經(jīng)100多年了，自那時起，汽車工業(yè)的發(fā)展帶徹底改變?nèi)澜缛藗兊纳?。近年來，隨著中國經(jīng)濟的發(fā)展，道路交通發(fā)展迅速，尤其是高速公路的建設(shè)，為我國經(jīng)濟的快速發(fā)展起到了重要作用。但是，由于某些原因，如車多路少，公路等級比較低，混合的行人、汽車交通和管理不善。因此，在我國交通事故發(fā)生率很高。例如，從上海到南京的

2、高速公路上，每年都有超過一起車輛連環(huán)相撞事故。這些事故造成了生命和財產(chǎn)的巨大損失，那么有什么方法可以阻止這一切呢？本文作者認為，除了重視交通安全，執(zhí)行嚴格的交通法規(guī)以及進行更好的管理之外。我們應(yīng)該建立一個先進的車載防撞雷達系統(tǒng)來自動限制車速，以減少交通事故。2 總體方案和基本原則2.1 總體結(jié)構(gòu)框圖總體方案是根據(jù)上面的原則設(shè)計的，如下圖所示： 調(diào)制器震蕩源發(fā)射天線控制裝置接收天線信號處理速度調(diào)節(jié)器指示圖1：汽車防撞雷達系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu) 我們采用的是傳統(tǒng)的火控雷達設(shè)計，它的原理是采用單脈沖系統(tǒng)，只用一根天線進行傳輸和接收。這種設(shè)計一方面降低了成本，另一方面也簡化了信號的處理。該類型的雷達測距精度小

3、于5米。其中用于發(fā)送和接收的天線被設(shè)置在汽車的前面發(fā)射電磁波了。而電磁反射板則被安裝在前面車的車尾，以此反映來自后面車的波信號。處在后面的車通過將從前面車接受來的信號進行放大、檢測和整理，從而計算出兩車之間的距離。該計劃的另一個優(yōu)點是它的成本也比較低。由于只有一個測距雷達所需的檢測范圍是固定的（1200），因此它的作用距離不長（約1km）。而且源功率不高，幾乎沒有天線，所以它的成本很低。2.2 發(fā)射機2.2.1 頻率選擇影響頻率選擇的主要因素是雷達的功能方面，雷達需要有良好的搜索功能，高測距精度，所以我們采用毫米波。采用毫米波的優(yōu)點：(1)由于其具有較短的波長度，因此該系統(tǒng)將比較緊湊，且具有高

4、測距精度；(2)其帶寬很寬。在毫米波段，有四個窗口作為大氣傳輸，它們分別在8.6mm,3.2mm，2.1mm和1.4mm附近。每個窗口的帶寬很寬，他們分別為16 ghz，23ghz，26ghz和70ghz；(3)傳輸窗口的大氣衰減和損耗很低。在懸浮顆粒和粉塵，煙霧和空氣污染的情況下衰減也很低。原因是其低地面散射，地雜波和多徑干擾低。有兩個叫柳條和韋伯的美國人比較了微波雷達、毫米波雷達、光學(xué)雷達優(yōu)缺點。他們的特點如下表所示:表1：不同波段雷達系統(tǒng)之間的性能比較特點微波雷達光雷達毫米雷達跟蹤精確度低高中分類識別度弱強中隱蔽性差好中空中搜索能力強弱中在惡劣環(huán)境下好差中在霧或灰塵的環(huán)境下好中差2.2.

5、2 震蕩源 雷達發(fā)射機主要由高頻電源、調(diào)制器和電源組成。有兩種方法產(chǎn)生的高頻電源：功率振蕩器和主振放大。本系統(tǒng)主要采用功率放大器作為振蕩源，用于信號處理。其優(yōu)點為重量輕，體積小，比較方便。主振蕩器可應(yīng)用于本系統(tǒng)的交叉場放大器和速調(diào)管及行波管和晶體管放大器等，通常它是應(yīng)用在需要這種穩(wěn)定場合的低功率器件。例如：它們可以被用來作為相干運動目標指示系統(tǒng)的終端功率放大器，脈沖壓縮雷達和脈沖多普勒系統(tǒng)。2.2.3 發(fā)射天線 以下是某跟蹤雷達的設(shè)計原理：采用定向天線來集中精力，使光束為針狀波束。其中，技術(shù)比較成熟的是一種較為理想的卡氏天線。天線的選擇取決于系統(tǒng)的要求：可隨時檢測的最大數(shù)量的目標；要跟蹤的目標

6、數(shù)目；速度和方位角和俯仰角的目標的目標和可能的范圍的機動。這些掃描儀包括最簡單的和最便宜的機械掃描儀，復(fù)雜和昂貴的電子掃描儀。其中，前者可以在不要求的情況下使用，后者可以是一個非?？量痰臈l件下使用。在兩者之間的是混合掃描儀和機電掃描器。最簡單的是掃描式固定梁系統(tǒng)。這種類型的系統(tǒng)，如喚醒測距雷達，不需要天線波束掃描。我們就采用這種掃描。2.3 信號處理系統(tǒng)2.3.1 接收器 通過收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)，反射電磁波信號進入接收機的信道得到混頻后的中頻信號，然后將中頻信號送入整流探測器進過放大后輸出視頻信號。本系統(tǒng)采用超外差接收機，由于其具有較高的靈敏度和較低的成本，因此工作比較順利。 在這個系統(tǒng)中，我們采用

7、無冷卻毫米波外差接收機，它采用的是梁式引線的砷化鎵半導(dǎo)體器件。非常適合用于頻率范圍是30到100兆赫之間的接收機。目前導(dǎo)波分量頻率超過100兆赫，而且該技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。因此，許多不同的傳播媒介和技術(shù)也已發(fā)現(xiàn)毫米波集成電路的發(fā)展及其應(yīng)用?，F(xiàn)在，許多多功能的組件已經(jīng)被運用于懸浮帶狀線、微型帶狀線、鰭線缺口線和波導(dǎo)。他們的頻率在35到100兆赫之間。毫米波接收機與普通微波接收機的結(jié)構(gòu)是相同的?？偟膩碚f，毫米波接收機使用高中頻，但毫米波接收機在低頻段（30000兆赫）采用和微波接收機相同的技術(shù)。如集成電路接收器，氣體放電管收發(fā)開關(guān)保護裝置，接收機，濾波器，隔離器和幅度有限的環(huán)行器，pin開關(guān)

8、等。2.3.2 數(shù)字信號處理 現(xiàn)在，雷達數(shù)字信號處理變得非常流行。這使得我們生成數(shù)字信號并進行過濾成為現(xiàn)實，隨著模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器和集成電路技術(shù)的發(fā)展以及快速傅立葉計算的出現(xiàn)。數(shù)字信號處理已在其穩(wěn)定性、重復(fù)性和靈活性上，顯示出其優(yōu)勢。理論上，數(shù)字信號處理在波形和濾波器功能上沒有任何限制。 隨著數(shù)字計算機的出現(xiàn)，我們可以有效地根據(jù)采樣定理處理連續(xù)雷達信號。頻譜是基于采樣的信號計算組。2.3.3 數(shù)字脈沖壓縮 在脈沖壓縮技術(shù)中，數(shù)字系統(tǒng)能力十分強大，它可以在有效的時間內(nèi)去做各種各樣的處理。在做完模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換處理之后，處理的數(shù)據(jù)可以存儲在內(nèi)存中，繼續(xù)以一個較快或較慢的速度進行非實時處理。

9、為什么采用脈沖壓縮技術(shù)？這主要是因為它具有強大的改進測試能力和更強的抗干擾性。在一個非常密集活躍的電磁環(huán)境中，雷達之間彼此干擾將成為該課題一個非常嚴重的問題。為此，我們不斷研究，查找了大量的資料。最終找到了使用不同的調(diào)制碼和不同的匹配濾波器，從而達到了在脈沖壓縮雷達設(shè)計中可以減少的雷達之間的相互干擾的目的。2.3.4 數(shù)字匹配濾波 理想的數(shù)字匹配濾波方法是采用加權(quán)法計算抽頭延遲線。但是，最近快速傅立葉變換其周邊卷積取代了這種方法。隨著裝配線快速傅立葉變換技術(shù)的發(fā)展和浮點設(shè)備的發(fā)展，寬動態(tài)范圍和高速度的匹配濾波處理裝置已經(jīng)出現(xiàn)。這個新的匹配濾波的處理方法稱為步進變換，它使用子孔徑處理，不僅降低了

10、快速傅立葉變換的規(guī)模，并且其硬件不超過快速傅立葉卷積處理的一半。2.4 顯示器 在這個系統(tǒng)中，雷達顯示器屬于輔助設(shè)備類。它主要提供司機兩車的車距，顯示速度。我們采用比較流行的等離子體顯示器，它可以通過微處理器完成經(jīng)典程序和預(yù)編譯的程序。該等離子體顯示器可以生成點、線和特殊符號，如小圓圈和塊等。等離子體顯示器具有很多優(yōu)點：與陰極射線管相比，它具有較高的穩(wěn)定性，具有更長的使用壽命和更高的亮度比。 考慮到成本，我們將顯示數(shù)據(jù)的部分采用發(fā)光二極管陣列。2.5 控制和調(diào)整速度 裝載機的雷達測量出兩車之間的距離，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并與他的安全距離比較(1.5m)。如果測量的距離小于安全距離。該雷達將輸出一個正誤差信號來控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)來降低汽車的速度，直到兩車達到設(shè)置距離。否則，該雷達將輸出一個負誤差信號來控制和調(diào)整汽車的移動速度。汽車的速度不能超過速度限制。此外，如果司機不想有這么高的速度，他可以進行手動控制。當有一個負誤差信號時，司機進行手動控制時將出字幕。速度會自動減慢。最適合的調(diào)速系統(tǒng)為無級變速系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)如圖2所示：實際測量數(shù)據(jù)誤差信號電路可調(diào)裝置