基于DSP的汽车防撞报警系统的研究.ppt

基于DSP的汽车防撞报警系统的研究 目录 研究背景及意义 国内外研究现状 主要内容 总体设计方案 预期达到的目标 研究背景及意义 汽车碰撞事故的不断发生对人们的生命财产安全带来了很大威胁。 交通事故类型 所占比例（%） 车辆间的事故 追尾事故 33.4 52.3 接触事故 4.0 其他 14.9 单独车辆的事故 冲撞护栏 28.3 46.3 翻车事故 8.0 其他 10.0 其他事故 1.4 研究背景及意义 汽车测距防撞报警系统是一种安装在车辆上，可探测出正向自身车辆接近的行人、车辆或周围的障碍物； 以声、光信号告知驾驶员及乘员即将发生撞车危险，提醒司机采取正确措施来应对危险情况，避免事故发生。 汽车测距防撞系统能有效降低交通事故发生率、减少生命财产损失及提高社会经济效益。 国内外研究现状 国外研究现状 美国公共交通管理局研制的一种36GHz汽车防撞雷达系统，当发现前方30m—45m处有障碍物时可自动刹车。 日本研制的一种60GHz脉冲多普勒体制汽车防撞雷达系统，作用距离5m—150m。 丰田汽车公司使用毫米波雷达和CCD摄像机对前后车距进行动态监测，车距小于阈值时就发出警报。 本田公司使用扇形激光束来扫描雷达传感器，即使在弯道行驶也可以监测前后车辆和障碍物的距离。 国内外研究现状 国内现状 与国际上发达国家相比，我国对车辆防撞预警系统的研制起步较晚，与国外研究存在很大的距离。 上海汽车电子工程中心研制的SAE-100型毫米波汽车防撞雷达样机，采用LFMCW制式，工作频率35GHz，测距范围大于100米。 主要内容 编程实现以数字信号处理器为核心的汽车智能防撞报警功能。选择某一频率的微波，通过测量其发射和接收的时间差，计算汽车与周围物体之间的距离，当距离小于安全距离时，发出声光报警。 主要内容 传感器选择毫米波雷达传感器。 主要内容 毫米波雷达工作方式是调频连续波方式，将回波信号和发射信号进行处理来取得距离信息。理论上，将发射信号与回波信号进行相干混频，产生的信号差频即为在该段时间内信号频率的变化，计算这个差频的值即可以得到距离的信息。 总体设计方案 三角波 信号发生器 雷达传感器 目标物 调制 解调滤波 升压放大 FFT 提取算法 距离速度值 光报警 声音报警 模拟信号处理模块 DSP 数字信号处理模块 用户展示模块 AD 总体设计方案 模拟信号处理模块完成将雷达射频前端电路接收到的微小信号进行放大、滤波、模数转换以满足后面对于数字信号处理的要求。 信号处理系统是本设计的核心部分。在经过模数转换后，雷达数据信号将变成数字信号，此时，可以被送入到DSP的处理电路中，进行预设的处理。 DSP处理器及外设电路 A/D 转换器 数字信号 处理器 DSP 报警显示模块 存储器 CLK JTAG 模拟信号 DSP处理器及外设电路 系统以高性能TM320VC54X芯片为核心进行作，其最主要的信号处理算法在DSP中实现。 组成系统的主要器件包括A/D转换电路，DSP芯片，电平转换电路，时钟电路，存储器扩展电路等。 DSP5416开发板 软件设计 初始化 杂波滤除 FFT变换 频谱分析 计算R,v 超门限 声光报警 软件设计 采样的信号为时域信号，需将信号从时域变换到频域。采用FFT法获得频率参数，并计算出与目标的相对距离和速度，超过门限值时启动报警控制单元。 应用程序采用C语言和汇编语言混合编程的方法，既可以缩短软件的开发周期，提高程序的可读性和可移植性，又能满足系统实时运算的要求，同时还会充分发挥DSP快速的运算功能，又利用了C语言的灵活控制流程优势。 预期达到的目标 检测距离不小于100米； 警报发生及时，即在测算出实际跟车距离一旦小于极限安全距离时发出报警，而且声音清晰； 在本车起步、停车时实现报警抑制。 拟解决的技术难点和关键技术 对于汽车防撞雷达的研制而言，现阶段主要存在虚警和漏警两大技术难题。 外界的杂波干扰影响测距的准确率，一方面对传统三角波进行改进采用更优良的发射波形消除虚假目标,另一方面采用基于FFT的变步长LMS自适应滤波算法滤除系统工作中外界干扰所引起的杂波。 谢谢各位老师！ 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们