一種毫米波交通流量雷達自動識別背景的方法與流程

本發明涉及一種毫米波交通流量雷達自動識別背景的方法。

背景技術：

交通流量雷達應用的環境千差萬別，每臺交通流量雷達都要針對不同的環境采集雜波背景，采集背景時道路上一段時間內必須沒有車通過才能完成，在城市道路上想要采集雜波背景必須截斷交通，這將嚴重影響交通并對市民帶來諸多的不便。

技術實現要素：

本發明的發明目的是提供一種毫米波交通流量雷達自動識別背景的方法，其能夠在不阻斷交通的情況下采集雜波背景，解決了交通流量雷達采集背景必須截斷交通的問題，同時解決了截斷交通給市民的出行帶來不便的問題。

為實現上述目的，本發明的技術方案為：

本發明一種毫米波交通流量雷達自動識別背景的方法,包括以下步驟：

（1）安裝設備：

將毫米波交通流量雷達架設到指定位置，連接好電源，并將通訊端口和控制臺相連；

（2）開啟自動識別背景:

開啟自動識別背景模式的方法是，啟動毫米波交通流量雷達后進行初始化操作，首先讀取flash存儲器中的數據，然后判斷是否存儲有相應區域背景數據，如果沒有存儲背景數據則開始進入自動識別背景模式，有則直接讀取相應區域背景數據；

在需要時可以通過控制臺打開毫米波交通流量雷達控制軟件，配置通訊端口，下發更新背景命令，進入自動識別背景模式；

（3）自動識別背景過程：

3.1）進入自動識別背景模式后，將交通流量雷達的處理器通過ad采集到的數據進行fft（fastfouriertransformation）處理,fft處理后各個頻點的數據加權求和，具體為：本次fft后的某頻點數據b（n）和上一次對應頻點加權求和后結果b（n-1）加權求和，具體為：b（n）=b（n）*k+b（n-1）*（1-k），0<k<1；

k為權重系數，k的值由b（n）與b（n-1）的差值決定，具體為：當b(n-1)-b(n)>x*max時，k=0.1；當b(n-1)-b(n)>x/2*axm時，k=0.8；當b(n-1)-b(n)>x/4*max時，k=0.6；當b(n-1)-b(n)>max時，k=0.4；當b(n-1)-b(n)<m時，k=0.2；

所述max值為無車輛經過時各個頻點數值的最大波動值，具體為：空曠背景下采集各個頻點的最大值和最小值做差，并取各頻點差的最大值；所述x為無車輛經過時各個頻點最大值時相對于波動值的倍數，具體為：空曠背景下采集各個頻點的最大值和最小值做差得到各個頻點的波動值，各個頻點的最大值除以對應頻點的波動值，再取各個頻點相除結果的最大值。

3.2）根據道路實際通行情況按照每個車道每分鐘通行車輛的數據設置一個校準時間t，當毫米波交通流量雷達的定時器到達指定校準時間t后自動識別背景過程結束；

設定校準時間t的原則是：當道路上每個車道的車流量>20輛/min時，校準時間t≥10min；當道路上每個車道的車流量<20輛/min時，校準時間t≤5min。

3.3）自動識別背景過程結束后將背景數據存儲到flash存儲器中。

本發明中所述毫米波交通流量雷達是本領域常用產品，其由收發天線、前端鎖相環、低噪聲放大器、混頻器、帶通濾波器、ad轉換器、dsp處理器、flash存儲器、通訊端口組成；所述dsp處理器通過前端鎖相環和收發天線將毫米波調制信號輻射到自由空間，該信號經過被探測目標反射后形成回波，回波被接收天線捕獲，依次經過低噪聲放大器放大、混頻器混頻、帶通濾波器濾波、經過adc（analog-to-digitalconverter）變換轉變為數字信號；所述數字信號經過dsp控制器通過雜波圖法檢測是否有車通過雷達照射區域；所述flash存儲器用來存儲采集的雜波圖數據，防止掉電數據丟失，再次開機不用重新校準雷達；所述通訊端口用來和控制臺通訊；所述控制臺安裝有相應設計好的流量雷達測試控制軟件。

本發明的有益效果為：

本發明方法適用于交通流量雷達通過雜波圖法測量車流量，所述背景雜波圖用于檢測車輛存在，具體為：當車輛經過雷達波束范圍內時，對應的頻點峰值變大，當峰值超過背景雜波圖對應頻點數值某個閾值，則判斷車輛存在。

本方法可以在不阻斷交通的情況下采集雜波背景，解決了交通流量雷達采集背景必須截斷交通的問題，同時解決了截斷交通給市民的出行帶來不便的問題。

本方法校準結束后背景雜波圖數據保存到flash存儲器中，斷電重啟后雜波圖數據不會丟失，安裝好后只需一次自動采集雜波圖便可終身使用。

本發明由于采取以上技術方案，其具有以下優點：

1.本方法無需人工干預，雷達自動完成識別雜波背景過程。

2.本方法不用截斷交通，在車來車往的情況下自動識別背景。

附圖說明

圖1是本發明實施例所述交通流量雷達結構示意圖；

圖2是本發明實施例所述雷達初始化流程圖；

圖3是本發明實施例所述雷達自適應背景流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明的進行詳細的描述。

如圖1所示，是本發明方法中所述的交通流量雷達的原理框圖，雷達通過adsp的spi接口控制前段鎖相環通過發射天線將微波發射到道路，接收天線收到道路車輛回波經過放大與本振混頻再經過濾波ad轉換將數據傳送到adsp，adsp初始化過程進行自適應背景處理，處理完后將背景數據和門限數據存于flash，防止掉電數據丟失，再次開機不用重新校準，通過串口接收控制臺命令并上傳雷達工作狀態。

如圖2所示，雷達啟動先進行初始化操作，首先讀取flash數據判斷是否存儲背景數據，如果沒有存儲背景數據則進入自動背景識別過程，自適應背景完畢將數據存入flash指定區域。

如圖3所示為本發明所述通過交通流量雷達自動識別雜波背景過程，包括雷達接收天線收到的數據經過ad轉換，傅里葉變換后生成本次采集的背景數據b(n)，本次采集的背景數據b(n)與當前背景數據b(n-1)對落到車道內的每一個頻點數據進行比較，如果b(n-1)-b(n)>x*max，那么本次背景數據b(n)=b(n)*0.1+b(n-1)*0.9；如果b(n-1)-b(n)>x/2*max，那么本次背景數據b(n)=b(n)*0.8+b(n-1)*0.2；如果b(n-1)-b(n)>x/4*max，那么本次背景數據b(n)=b(n)*0.6+b(n-1)*0.4；如果b(n-1)-b(n)>=max，那么本次背景數據b(n)=b(n)*0.4+b(n-1)*0.6；如果b(n-1)-b(n)<max，那么本次背景數據b(n)=b(n)*0.2+b(n-1)*0.8。自動識別雜波背景由定時器控制，開始自動識別雜波背景到達校準時間后結束。

技術特征：

技術總結
本發明涉及一種毫米波交通流量雷達自動識別背景的方法，其步驟：（1）安裝設備；（2）開啟自動識別背景；（3）自動識別背景過程：3.1）進入自動識別背景模式后，將交通流量雷達的處理器通過AD采集到的數據進行FFT（Fast?Fourier?Transformation）處理,FFT處理后各個頻點的數據加權求和；3.2）根據道路實際通行情況按照每個車道每分鐘通行車輛的數據設置一個校準時間T，當毫米波交通流量雷達的定時器到達指定校準時間T后自動識別背景過程結束；3.3）自動識別背景過程結束后將背景數據存儲到FLASH指定區域。本發明能夠在不阻斷交通的情況下采集雜波背景，解決了交通流量雷達采集背景必須截斷交通的問題。

技術研發人員：秦屹;趙明豪
受保護的技術使用者：蕪湖森思泰克智能科技有限公司
技術研發日：2017.04.18
技術公布日：2017.09.29