CN103576155A

CN103576155A - 一种微波雷达式汽车防撞预警系统

Info

Publication number: CN103576155A
Application number: CN201310559765.4A
Authority: CN
Inventors: 高红民; 徐立中; 陈炜; 林阳
Original assignee: Hohai University HHU
Current assignee: Hohai University HHU
Priority date: 2013-11-12
Filing date: 2013-11-12
Publication date: 2014-02-12

Abstract

本发明公开一种微波雷达式汽车防撞预警系统，主要由信号采集系统、数据处理系统、及显示终端组成；所述信号采集系统包括雷达传感器、三角波调制模块和回波模拟信号预处理模块；信号采集系统安装于汽车前端，并通过线路与同样安装在汽车前端的数据处理系统的数字信号处理模块相连；所述显示终端包括LCD显示模快和语音报警模块，LCD显示模快和语音报警模块安装在车内，两者通过无线传输模块连接。本发明具有经济、实用、易实现等特点，可以快速准确检测到前方车辆信息，及时发现危险目标并做出警报，确保行车安全。

Description

一种微波雷达式汽车防撞预警系统

技术领域

本发明涉及微波雷达技术与DSP技术，具体是一种微波雷达式汽车防撞预警系统，系统的硬件模块包括雷达传感器、三角波调制输入模块、模拟信号硬件预处理模块、LCD显示、语音报警和无线传输等模块。在数字信号处理算法上，应用了FIR滤波，FFT算法，五点三次平滑算法及相应的谱峰提取算法和三角波变频算法。

背景技术

随着科技与社会的进步，汽车工业和高速高架公路得到了长足的发展，汽车产量也随之迅猛递增，汽车已不是一件奢侈品，像电视电话一样逐步驶入寻常百姓家。然而汽车是一把双刃剑，它在方便人们日常生活、促进经济发展和城市繁荣的同时，也给人类带来了巨大灾难。汽车交通安全事故犹如一只“钢铁猛兽”，时时刻刻都在威胁着人们的生命财产安全。据有关资料显示，汽车诞生以来的100多年间，全世界共有3000万人死于汽车事故，比第二次世界大战死亡的总和还要多，而且有愈演愈烈之势。据统计，全世界在每年的车祸中，约有70多万人死亡，1200多万人伤残，直接经济损失达5亿多美元。

根据专家实验表明，其实大部分的驾驶员在开车过程中都有能力避免交通事故的发生，但由于受到众多不定因素的影响，如心理、环境、昼夜节律等等，事故的发生率依然很高。

据统计，所有交通事故碰撞中有65%是由追尾碰撞引起的。特别在夜间、大雾及降雨降雪等恶劣环境下，能见度低，司机的可视范围小，再加上疲劳驾驶等因素，无法及时地对前方的路况作出准确判断而做出错误的操作，导致了交通事故的发生。在经济方面上，在我国，当遇到大雾及相关恶劣天气时，往往通过关闭桥梁或高速公路的方法来保证交通运输的安全。但是这不但浪费了资源，造成了一定的经济损失，同时也会让我国并不够发达的交通运输网变的更加阻塞。在社会民生方面，由于交通事故造成的死亡及伤残对家庭来说是沉重的打击，同时也加大了社会的负担，不利于和谐社会的构建。因此，研制汽车防撞预警系统，保护行车人员的人身安全，迫在眉睫，意义重大。

但是目前，较为先进的微波雷达检测主要核心技术和相关知识产权主要掌握在国外大型企业手中，对我国市场造成了一定程度的垄断。而且国外也只有少数高档车才配备有汽车防撞雷达预警系统。因此本发明通过设计一套方便实用的汽车防撞预警系统，作为驾驶员驾驶的辅助手段。在降低事故发生率的同时，通过对成本的控制使整个系统的价格让国内车主能够接受，有利于汽车防撞系统的普及，让汽车防撞系统不再是一个奢侈品。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种微波雷达式汽车防撞预警系统。

技术方案：一种微波雷达式汽车防撞预警系统，主要由信号采集系统、数据处理系统、及显示终端组成；所述信号采集系统包括雷达传感器、三角波调制模块和回波模拟信号预处理模块；信号采集系统安装于汽车前端，并通过线路与同样安装在汽车前端的数据处理系统的数字信号处理模块相连；所述显示终端包括LCD显示模快和语音报警模块，LCD显示模快和语音报警模块安装在车内，两者通过无线传输模块连接。

有益效果：与现有技术相比，本发明提供的微波雷达式汽车防撞预警系统，能对车辆前方路况进行实时探测，经DSP芯片处理所获得的前方车辆或障碍物的相对距离与速度信息，并以LCD显示和声音报警的方式提示驾驶员，有效保障驾驶人员的人身安全，具有一定的实用性与社会价值。

本发明以毫米FMCW调频连续波雷达作为前端数据收发模块，调制输入低频的三角波实现FMCW模式，调制后的雷达波发射经目标物反射得到雷达回波信号，由于延时及多谱勒效应，回波信号中就包含了距离与速度信息。本发明以DSP芯片为数据处理核心，首先通过放大模拟信号来尽量保有目标物的距离与速度信息，然后将处理过的模拟信号进行A/D转换，通过对采样数据进行数字滤波、功率谱估计、谱峰搜索，进而得到目标距离与速度的频谱信息。本发明在大量实际路测的基础上设置了门限曲线，便于谱峰有效性的判断以确定危险目标，降低虚警率。本发明具有经济、实用、易实现等特点，可以快速准确检测到前方车辆信息，及时发现危险目标并做出警报，确保行车安全。

附图说明

图1为本发明实施例的系统框图；

图2为本发明实施例的IVS-179雷达工作原理图；

图3为本发明实施例的回波模拟信号预处理电路图；

图4为本发明实施例的系统硬件结构示意图；

图5为本发明实施例的信号的产生及处理结构图；

图6为本发明实施例的数字信号处理流程图；

图7为本发明实施例的实验结果图，其中，（a）为单个静止目标频谱图及实测现场，（b）为单个运动目标频谱图及实际路况，（c）为两个运动目标距离较远的情况。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1所示，微波雷达式汽车防撞预警系统，主要由信号采集系统、数据处理系统、及显示终端组成；所述信号采集系统包括雷达传感器、三角波调制模块和回波模拟信号预处理模块；信号采集系统安装于汽车前端，并通过线路与同样安装在汽车前端的数据处理系统的数字信号处理模块相连；所述显示终端包括LCD显示模快和语音报警模块，LCD显示模快和语音报警模块安装在车内，两者通过无线传输模块连接。

系统硬件连接关系如图5所示，采用了主从处理器结构，主处理器采用数字信号处理芯片TMS320VC5509A完成数据的处理，输入的模拟信号来自于模拟信号预处理模块中放大电路的输出。由于TMS320VC5509A片内自带A/D转换器，故而不需要再增加额外的A/D转换器。闪存用来存放信号处理主程序代码，通过数据总线DB和地址总线AB与DSP芯片相连，当系统运行时，主程序代码能够在系统加电后自动装在到DSP芯片内RAM中运行。DSP通过GPIO端口与无线传输模块nRF24L01相连，利用nRF24L01的SPI接口完成对其的设置。从处理器采用单片机MSP430，主要负责控制LCD显示器和语音报警模块。当主处理器运算后得到的结果在危险距离内时，MSP430控制启动语音报警模块。

1.信号采集系统

本发明的信号采集系统包括三角波调制模块、雷达传感器、回波模拟信号预处理模块，这些模块设计主要是为了及时准确采集前方车辆速度和距离信息，方便下一步数字信号的处理。

1.1雷达传感器

雷达传感器是整个汽车防撞系统的核心。其性能会直接影响到整个系统的设计，诸如滤波，提取算法等。本发明所设计的系统采用德国Innosent公司的IVS－179雷达传感器（如图2所示），发射前端包括压控振荡器（VCO）、发射和接收天线、低噪声前置放大器RF、耦合器、振荡器启用控制以及混频器等。IVS-179是K波段VCO雷达收发器，工作在FMCW模式下，具有独立的发射和接收路径，能够获得最大增益。IVS-179中Vtune为调制输入，用来实现MFCW模式，其电压大小为0.5～10V，最高调制频率为150KHz，调谐率为50MHz/V。

汽车防撞雷达系统最重要的目标参数是距离、速度、加速度及方位。在连续波（CW）体制雷达中，目标物的速度信息可以通过检测多普勒频移来完成，其距离信息可以通过线性调频的方式处理获得，加速度根据距离与速度变化之间的关系获得，方位可以通过天线扫描的方式得到。由于目标的距离和速度参数对于汽车防撞来说最为重要，所以选用调频连续波雷达。调频连续波雷达（FMCW）主要采用VCO(Voltage Controlled Oscillator）作为信号源，IVS－179也是采用此原理。具体过程为天线向外发射由VCO发出经三角调制、频率随时间在24.000GHZ～24.250GHz之间变化的调频连续波高频电信号，若前方有目标时反射回波，将发射信号和回波信号进行混频，从混频器输出得到的频谱信号中提取包含目标相对距离和相对速度的信息。

1.2调制三角波模块

根据FMCW雷达原理，调制三角波在FMCW雷达系统中具有重要作用。调制三角波的频率与幅度对FMCW雷达系统测距测速的精度及量程具有重大的影响。在调制电压不变的情况下，调制三角波的频率越低，相同距离所要处理的回波信号频率就越低。因此在A/D转换精度一定的情况下，调制三角波频率越小，可测量范围就越远。当然，测量范围越远，其测量精度就相对较低。同时考虑到本发明采用TMS320VC5509A芯片作A/D转换，其工作频率为0～3.3V，因此选用的调制电压为0.5～2.5V。在参考实际雷达汽车防撞要求及综合考虑测量精度与量程的情况下，本发明决定用频率为100Hz的三角波作为调制三角波输入。

由于该雷达系统所需要的调制波为幅值0.5～2.5V的三角波电压，我们可以将原本双极性的电压，通过反相、升电压将其变成单极性的幅值为0.5～2.5V、频率为100Hz的三角波。该调制三角波线性度较好，频率与幅度都达到标准，符合雷达芯片对调制三角波的要求。

1.3回波模拟信号预处理模块

雷达信号经三角波调制输入，发射经目标物反射得到雷达回波信号。由于信号在空气中传播会衰减部分能量，导致从混频器输出的混频信号较小，并且会带有较大的直流分量及其他噪声，对测量结果形成了严重干扰。而且为了降低成本，本发明所用的A/D转换为TI的TMS320VC5509A芯片本身自带的A/D转换模块，其电压范围为0～3.3V，转换位数为10位。为了最有效的利用A/D转换效率，充分利用转换电压范围，最终准确地获取目标物的状态信息，所以不能处理把微波雷达传感器的输出混频信号直接输入到A/D转换器中去。

因此在A/D转换前需要对回波信号进行预处理（回波模拟信号预处理电路图如图3所示），通过高通滤波电路、反相加法电路和放大电路对其进行滤波、升压、放大处理，使其尽量利用A/D转换的满量程，尽可能多的还原目标物的回波信号。整个回波信号处理电路由高通滤波电路、反相加法电路和放大电路三部分组成，信号回波处理滤除了低频段的调制信息，使中频信号的频谱信息得以突出。同时进行升压放大后，信号的截断现象得到了良好的改善，且比较充分运用了A/D转换的范围，较完整地还原了回波信号，便于后期数字信号的处理。

1.3.1高通滤波电路

在没有加滤波器的时候，所测量距离大于100m左右的时，回波能量比较低，总是会由于一些低频信号的干扰使我们对有用信号的放大受到限制，导致我们的有用信号所占的比重较低，严重影响测量精度。同时由于调制三角波及其直流分量的存在，也会使放大后的电压值过高，因此需要运用高能滤波器初步滤除低频调制信号和直流信号。再结合本发明采用的是100Hz的三角调制信号，于是加设了一个截止频率f_c＝200Hz、品质因数Q＝0.707的二阶巴尔沃斯滤波器。

1.3.2反相加法电路

由于本发明所用的A/D转换模块为TI公司的TMS320VC5509A片内模块，其工作电压为0～3.3V。而经过之前高通滤波后，去除了直流成分，回波信号变为交流信号。这样使A/D转换后的波形被截取，得到的频谱也会参杂有两倍于真实频率的值，不利于频率的提取与判断。根据出现的问题，为了更好的通过A/D转换还原信号，则要通过此升压电路把回波信号转换为单极性，便于A/D转换的进行，同时信号也不会失真。

1.3.3放大电路

回波信号转换为单极性后，当距离较远时，信号过于微弱，即使加上被截取的部门，也只有A/D量程的五分之一。特别距离变远时，则对A/D转换的要求太过苛刻。因此在进行A/D转换之前我们先对信号进行放大，便于后面A/D的进行及后期数字信号的处理。本发明为了便于控制放大倍数及放大器件的选择，采用二级放大。

①一级放大电路其带宽范围为90MHz；增益范围为–10dB～+30dB。

②二级放大电路，通过调节R_w6来调整二级放大器的大小。

1.4无线传送模块

本发明外观上实际由两部分构成。一个是由雷达传感器、三角波调制模块、模拟信号预处理模块、DSP数字处理模块集成的数据处理模块，此部分装在车辆前方实现探测数据处理功能。另一个是由LCD显示器和语音模块组成的用户展示部分，此部分放置在车内。为了使用方便，本发明采取无线传送的模式让这两部分进行通信（主要传送距离与速度信息），避免了有线传输的麻烦，使系统更具实用性。此无线传送模块主要以nRF24L01为基础进行配置开发。

nRF24L01是一款单片无线收发器芯片，其主要构成有：频率发生器、增强型SchockBurstTM模式控制器、晶体振荡器、调制器、解调器、功率放大器。其主要工作在世界通用ISM频段（2.4～2.5GHz）。可以通过SPI接口设置输出功率、协议和频道选择。nRF24L01具有低功耗的优点，电流消耗只有9.0mA，工作在接收模式时电流只有12.3mA，在发射模式下工作时其发射功率为-6dBm，而在待机模式和掉电模式下电流消耗就更低。

在本发明中，TMS320VC5509A主要实现的是发送模式，而430单片机主要实现的是接收模式。

2.数据处理系统

雷达回波信号经过模拟信号预处理，初步滤除了诸如调制三角波等低频波段。但由于回波中除了含有调制三角波外，还含有地物回波、噪声等大量的噪声扰动量，所以还需对其进行进一步处理进而准确的得到前方车辆的距离和速度信息，根据是否在安全距离以决定是否报警。

TMS320VC5509A芯片为本发明的核心器件，它是系统的运算处理单元，集成了一个C55x内核，具有4个ACC(累加器)，2个MAC(乘法器)；数据字长16位，指令字长可以从单一的16位扩展到最高的48位；16位和40位的ALU(算术逻辑单元)各一个，这使得DSP的运算能力大大增强了；当工作在144MHz时，其指令周期只有6.94ns。同时在VC5509A中，具有128Kb×16位的片上RAM存储器，并具有最大为8MB×16位的外部寻址空间，片上还集成了McBSP、USB总线和I²C等外部接口，最高主频可达300MHz。TMS320VC5509A片内还具有精度为10位的A/D转换器，采样速度最高可达到200Ksps，基本满足本发明采样要求，在一定程度上节约了增加外扩A/D转换器带来的额外成本。

本发明采用Code Composer Studio(CCS)完成程序的编写，再经过编译和连接等过程生成可执行代码，将其下载到芯片中运行。

TMS320VC5509A芯片具有运算速度快、功耗低、体积小、开发方便等特点，利用丰富的接口资源搭建毫米波雷达的信号采集处理系统，主要负责：对采集到的数据进行A/D转换，目标提取、FIR滤波、功率谱估计、谱峰搜索、危险目标确定。其良好的性能满足了本发明在精度、实时性、报警准确性及系统稳定性等几方面的要求。

3.显示终端

此部分采用单片机MSP430、数据LCD显示器和语音报警模块组成，MSP430负责实施数据处理系统发来的指令，控制LCD显示接收到的车速和车距信息，当车距小于20米时，语音报警模块则会向司机报警。

3.1数据LCD显示模块

本发明最终获得的速度与距离数据通过128×64点图形液晶来显示。TJDM12864M是一款带有中文字库的图形点阵模块，由动态驱动方式驱动128*64点阵显示。该模块具有功耗低，所需的供应电压范围宽的优点，而且其操作简易，内部含有多功能的指令集。由于其采用的制作工艺为COB，所有结构比较稳固。在使用中我们单行显示一条距离或速度信息，共四行则可显示两个目标的信息。

3.2语音报警模块

本发明采用WTW-28P作为语音报警模块，配套WT588D VoiceChip上位机操作软件便可随意更换WT588D语音单片机芯片的任何一种控制模式，把语音的信息与配置的信息下载到SPI-Flash上。该芯片具有220段可控制地址位，单个地址位最多可加载128段语音，地址位内的语音组合播放；在控制方式，本发明采用的是并口控制模式，用8个I/O口制定地址，且仅用一根SBT信号线，就能触发语音播放。我们把“1”、“2”...“9”、“十”、“百”、“米”、“请注意”等语音片段下载到单独的地址中，然后通过组合来播放预警。如“五十二米”，“十二米请注意”（设置为小于二十米报“请注意”预警）。

系统的工作流程

具体过程为，三角波信号发生器调制产生单极性的幅值为0.5～2.5V、频率为100Hz的三角波，VCO压控震荡电路发出经三角调制、频率随时间在24.000GHZ～24.250GHz之间变化的调频连续波高频电信号，一部分经定向耦合器进入混频器作为本振信号，而另一部分能量经发射天线向外辐射，发射波向前传播的过程中，当遇到前方有目标物时，目标物就会把雷达波反射回来，反射回来的电磁波由接收天线接收并转换为可处理的电信号，这部分电信号就称作回波信号。回波信号经射频前置放大进与本振信号一起输入混频器，与发射波进行混频，再经过低通滤波，混频器来产生包含了目标物和雷达天线之间的相对距离和相对速度信息的中频信号（Intermediate Frequency）。中频（IF）信号再经过高通滤波、放大、A/D转换、DSP处理，得到带有目标信息的输出信号。最后通过对输出信号的处理就可获得前方车辆的距离、速度信息；如图4所示。

1信号的产生

根据多普勒效应原理，发射信号的频率越高，频移越大，越容易测量，参考实际雷达汽车防撞要求及综合考虑测量精度与量程的情况下，选择100Hz的频率。三角波信号发生器产生的幅度为0.5～2.5V、频率为100Hz的三角波，频率与幅度都符合雷达芯片对调制三角波的要求。

本发明根据雷达前端参数指标要求，还设计了针对实际测距的三角波变频算法。因为雷达的前端放大器是有带宽限制的，中频频率限制在50Hz-25KHz，中频的带宽较小，而目标对应的中频却比较宽，进而会产生较大的测量误差。同时当中频频率越大后，越容易被杂波淹没，谱峰值越不明显，这样就不容易计算出与最大谱峰值对应的中频信息。当三角波频率固定，随着测量距离的加大，中频信号也线性地增加，中频信号超过15K后谱峰就变的不突出，就容易被杂波所淹没导致中频信息丢失。因此当目标距离增大时，可以采用较低三角波调频频率来实现降低回波中频频率的目的。但需要注意的是，当采样点数一定时，降低调制三角波的频率，会使频率分辨率降低，所以亦不能一味地降低调制三角波的频率。

2雷达回波信号预处理

由于发射接收、发射单元的发射功率较小，信号在空气中传播会衰减部分能量，从混频器输出的混频信号较小，并且会带有较大的直流分量及其他噪声，严重影响测量精度，因此需对信号进行一定预处理。首先运用高通滤波器初步滤除低频信号和直流信号，使回波信号变为交流信号；然后通过升压电路将回波信号变为单极性以便于A/D转换；最后采用两级放大电路在A/D转换前对信号进行放大。经过这些处理之后，信号的截断现象得到了良好改善，较为完整地还原了回波信号，便于后期数字信号处理。

3数字信号处理（如图6所示）

3.1A/D转换

模数转换器将经过处理的回波信号通过采样、量化、编码这几个步骤由模拟信号转换为数字信号。在选取在采样频率时，综合Nyquist采样定理和实际工程要求，采用的采样频率为最高频率的3～5倍。由公式

计算得出中频信号的最大频率为f_bmax是20±24KHz，去采样频率为(3～5)f_bmax。

3.2FIR滤波

对雷达回波模拟信号的预处已经对回波信号进行了一次滤波处理，为了更好的消除调制三角波，滤除一些杂波信号和固定频率，因此在转换为数字信号后，需再进行一次FIR数字滤波，以提高精度。FIR滤波具有隔直以及滤除低频信号的作用，对低频调制波及干扰信号起到滤除作用。在近距离测量时，回波信号幅值较大，经过A/D转换后会出现一定程度的失真，而FIR滤波可以在一定程度上还原回波信号波形,以便于后期FFT的进行及频率的提取。

本发明采用blackman窗函数法设计的FIR数字滤波器，这种设计使窗函数频谱的主瓣和滤波器的幅频相应函数的过渡带更宽，阻带衰减也比较小，整体性能很高。在计算函数系数时，本发明设计了高通127阶blackman窗的FIR系数,当获得滤波器系数后，可以直接调用TMS320VC5509A自带的FIR函数进行滤波，能快速灵活的完成处理。本发明设计的滤波器基本消除了噪声和干扰的影响，能够客观的得出真实信号。

3.3FFT

为对中频信号进行频谱分析，获取频率参数，本发明采用快速傅里叶变换(FFT)，具体为时域抽取（DIT）的基-2FFT算法

3.4频谱分析

3.4.1谱估计

谱估计是指用已观测到的一定数量样本的数据来估计一个平稳随机信号的谱。因为普中包含了信号中很多频率信息，所以分析谱、估计普是信号处理过程中的重要内容。

本发明采用的是性能相对较为稳定的非参数估计，具体为五点三次平滑法，在获得较好的谱估计的同时，分辨率也能维持较高的水平。将直接FFT后的功率谱用五点三次算法平滑后，一方面分辨率没有下降，而且经过平滑后的谱线更有利于谱峰的定位和搜索，另一方面这一算法也便于实现，不需要太大的计算量。

3.4.2功率门限控制

根据前面提到的平滑后的频谱数据，可以比较方便地获得目标的相关频率。但是在实际情况中，由于雷达回波中含有的杂波与其他干扰信号，在前面的模拟预处理与数字滤波中没有完全处理掉，甚至在远距离时干扰信号会强过有用信号，如果按一般传统雷达门限是一个常数的方法，则会误判，会多出不存在的目标或把存在的目标忽略。因此要设置一个合理的雷达门限来判断目标的存在与否。

毫米波汽车防撞雷达工作时，一般都有杂波环境。一般检测器的门限设置必须自适应于杂波功率水平的变化，使杂波引起的目标检测即虚警保持在一个较低的可接受水平上。所以为了降低虚警率，本发明通过进行大量实际路测，获得各种路况的波形图，提取出各个距离段的临界状态（恰好能检测到前方的汽车），然后对这些数据进行拟合处理，得到最低能量线，当峰值在能量线上时才能视为有目标出现，否则视为无目标。

通过最低能量曲线的引入，有效地避免了干扰信号对目标检测的影响，极大提高了测量的可靠性。需要注意的事，这里的干扰信号不完全是噪声等杂波信号，可能是路边的树木或者护栏的反射波，而这些路边的信号却不是我们所要的，所以也要进行排除。

3.4.3目标提取

根据FMCW雷达原理式可知，当目标物静止时，所测距离与回波的中频信号的频率成正比，每个中频信号对应一个目标物，取到可用的谱峰值就能得到目标的距离。通过实验得出，对于静止目标的测量距离误差基本都在在2%以内，达到较好的效果。满足汽车防撞对距离精度的要求。

在测量具有单个运动目标时，一个目标对应两个谱峰值，只要获得两个谱峰的值，然后根据的FMCW雷达的原理，只要测量出三角波上升沿和下降沿中频信号频率，就可计算出距离与速度值。如图7中(a)所示。

当测量时具有两个或两个以上运动目标，且多个目标距离较远（频谱不重叠）时，先测出最高谱峰对应的目标，然后把该目标的谱峰对应的频谱置0。然后继续搜寻下一个目标。直到把满足要求的目标全部搜索出来。如图7中(b)所示。

若多个目标间的距离相对较近时，多个目标的谱峰会出现混叠的现象。为简单起见，本发明把距离较近的多个目标视为单个目标，当搜索到谱峰后，在该谱峰（-M，M）范围内搜索与之对应的次谱峰，然后把（-M，M）范围内的频谱置0，再搜索下一个目标。如图7中(c)所示。

根据计算出的距离与速度值，从而求出临界距离，并判断是否危险，及时通过无线传输模块向车内的显示终端发送信号。

4.启动报警

车内的显示终端在接收到数据信号后，会在LCD显示器上显示前方目标的距离与速度信息，若处于危险距离时，语音报警模块开始进行语音报警，及时对驾驶员做出提醒。

Claims

1. 一种微波雷达式汽车防撞预警系统，其特征在于：主要由信号采集系统、数据处理系统、及显示终端组成；所述信号采集系统包括雷达传感器、三角波调制模块和回波模拟信号预处理模块；信号采集系统安装于汽车前端，并通过线路与同样安装在汽车前端的数据处理系统的数字信号处理模块相连；所述显示终端包括LCD显示模快和语音报警模块，LCD显示模快和语音报警模块安装在车内，两者通过无线传输模块连接。

2. 如权利要求1所述的微波雷达式汽车防撞预警系统，其特征在于：信号采集系统以IVS-179微波雷达传感器为主体，由雷达前端通过天线发射雷达波探测信号，当发射波经目标反射后获得雷达回波，回波由天线接收，再通过回波模拟信号预处理模块对微波雷达的数据进行解调滤波、升压放大预处理，而后进行A/D转换，进而传输给数字处理模块；所述回波模拟信号预处理模块由高通滤波电路、反相加法电路和放大电路三部分组成。

3. 如权利要求1所述的微波雷达式汽车防撞预警系统，其特征在于：以TMS320VC5509A DSP芯片为数字信号处理模块的核心器件；通过对数据进行FIR数字滤波，FFT变换，功率谱估计、虚警门限的设定，目标的提取及相关的平滑算法处理；判断两车的安全距离，如果两车车距小于安全距离，就会发出报警信号，经无线传感器传给车内的显示终端。

4. 如权利要求1所述的微波雷达式汽车防撞预警系统，其特征在于：通过进行实际路测，获得各种路况的波形图，提取出各个距离段的临界状态，然后对这些数据进行拟合处理，得到最低能量线，当峰值在能量线上时才能视为有目标出现，否则视为无目标。

5. 如权利要求1所述的微波雷达式汽车防撞预警系统，其特征在于：所述雷达探测器设置在车外，与用户展示模块通过无线进行数据传送。