一種波雷達(dá)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車主動(dòng)安全技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種調(diào)頻連續(xù)波毫米波雷達(dá)(FMCff, Frequency Modulat1n Continuous Wave)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]車輛安全越來越受到廣大消費(fèi)者的重視，主動(dòng)安全技術(shù)在車輛安全方面所發(fā)揮的作用越來越突出，它能夠有效預(yù)防事故發(fā)生，而毫米波雷達(dá)技術(shù)在車輛周圍環(huán)境探測中被廣泛使用，尤其是調(diào)頻連續(xù)波毫米波雷達(dá)，能夠探測靜止和運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)的距離、速度和方位，從而獲取車輛周圍環(huán)境信息，實(shí)現(xiàn)車輛前方避撞、后方盲區(qū)探測，變道輔助等技術(shù)。目前各大廠家所開發(fā)的毫米波雷達(dá)系統(tǒng)所采用的系統(tǒng)構(gòu)架各不相同，成本高，系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是實(shí)現(xiàn)一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低、集成度高的調(diào)頻連續(xù)波毫米波雷達(dá)系統(tǒng)。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種波雷達(dá)系統(tǒng)，包括雷達(dá)前端模塊、DAC、中頻處理電路和DSP最小系統(tǒng)，DSP最小系統(tǒng)包括DSP，所述的DSP通過多通道緩沖串行通信接口與DAC的數(shù)模轉(zhuǎn)換器連接，所述DAC產(chǎn)生三角波調(diào)制信號(hào)經(jīng)過濾波放大處理得到高線性度的調(diào)頻信號(hào)輸送至雷達(dá)前端產(chǎn)生射頻調(diào)頻信號(hào)。
[0005]所述的中頻處理電路接收雷達(dá)前端返回的I1、Q1、I2、Q2四路中頻信號(hào)，并將處理后的信號(hào)輸送至DSP的ADC模塊。
[0006]所述的DSP的DMA模塊通過MCBSPA多通道串行通信接口與數(shù)字電位器連接。
[0007]所述DSP最小系統(tǒng)包括與DSP連接的OSC時(shí)鐘電路、JTAG調(diào)試電路、FLASH、SRAM電路。
[0008]所述的DSP連接有用于和整車通信的CAN總線通信電路、LED視覺報(bào)警電路、BUZZER蜂鳴器聲覺報(bào)警電路。
[0009]當(dāng)所述雷達(dá)前端安裝于車輛前方，所述雷達(dá)前端的天線角度大于當(dāng)所述雷達(dá)前端安裝于車輛后方時(shí)雷達(dá)前端天線的角度。
[0010]所述的雷達(dá)前端通過SPI接口與DSP連接。
[0011]本發(fā)明采用低精度的DAC加上濾波放大電路取代高精度的DAC和PLL鎖相環(huán)等方案實(shí)現(xiàn)高線性度的調(diào)頻信號(hào)。DAC的控制由DSP以及內(nèi)置的多通道串行通信接口配合DMA進(jìn)行控制，不需要額外增加DAC所需的MCU。模數(shù)轉(zhuǎn)換器使用DSP內(nèi)置的ADC，不需要額外增加ADC。同時(shí)采用傳統(tǒng)的DSP系統(tǒng)SRAM配合DSP內(nèi)部的DMA控制模塊取代目前大部分系統(tǒng)采用的使用FPGA或者雙口 RAM實(shí)現(xiàn)的FIFO緩沖器。該系統(tǒng)的以上優(yōu)點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)不僅降低了系統(tǒng)成本，而且降低了系統(tǒng)復(fù)雜度。
【附圖說明】
[0012]下面對本發(fā)明說明書中每幅附圖表達(dá)的內(nèi)容作簡要說明:
[0013]圖1為系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖；
[0014]圖2為系統(tǒng)組成以及系統(tǒng)工作原理和工作過程框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1所示，本發(fā)明雷達(dá)系統(tǒng)包括雷達(dá)前端模塊，DAC(調(diào)頻信號(hào)產(chǎn)生電路)，中頻處理電路以及DSP最小系統(tǒng)組成，下面對各個(gè)部件的功能以及各個(gè)部件之間的連接關(guān)系詳細(xì)說如下:
[0016]DSP最小系統(tǒng)包括DSP芯片、OSC時(shí)鐘電路、JTAG調(diào)試電路、FLASH、SRAM電路，其中OSC時(shí)鐘電路、JTAG調(diào)試電路、FLASH、SRAM電路均與DSP連接，DSP還連接有用于和整車通信的CAN總線通信電路、LED視覺報(bào)警電路、BUZZER蜂鳴器聲覺報(bào)警電路。
[0017]DSP通過多通道緩沖串行通信接口 MCBSPB控制電路對12位的高精度DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換器進(jìn)行控制，產(chǎn)生三角波調(diào)制信號(hào)并經(jīng)過濾波放大處理得到高線性度的調(diào)頻信號(hào)作用于雷達(dá)前端產(chǎn)生射頻調(diào)頻信號(hào)。
[0018]中頻處理電路對雷達(dá)前端返回的I1、Q1、I2、Q2四路中頻信號(hào)，經(jīng)過低噪放運(yùn)算放大器進(jìn)行濾波放大處理，同時(shí)經(jīng)過數(shù)字電位器設(shè)置放大倍數(shù)，然后經(jīng)過RC濾波器處理，進(jìn)入DSP內(nèi)部的ADC模塊，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)經(jīng)過DAC傳輸?shù)絊RAM中。
[0019]數(shù)字電位器由DSP通過MCBSPA多通道串行通信接口進(jìn)行實(shí)時(shí)配置，調(diào)節(jié)輸出電阻的值，從而調(diào)節(jié)放大倍數(shù)。
[0020]雷達(dá)前端模塊由DSP通過SPI接口進(jìn)行配置，完成調(diào)諧曲線校準(zhǔn)。
[0021]毫米波雷達(dá)前端(含微波天線)用于發(fā)射和接收微波信號(hào)，實(shí)現(xiàn)探測區(qū)域范圍內(nèi)的目標(biāo)。
[0022]毫米波雷達(dá)算法對保存在SRAM中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到探測區(qū)域范圍內(nèi)的目標(biāo)的距離、速度和方位角度等信息。
[0023]視覺和聲覺報(bào)警裝置用于實(shí)施視覺和聲覺報(bào)警。
[0024]CAN通信模塊用于和整車通信同時(shí)可以輸出所探測區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)信息。
[0025]本系統(tǒng)采用毫米波雷達(dá)前端對所探測區(qū)域范圍內(nèi)移動(dòng)和靜止的目標(biāo)進(jìn)行探測，并對返回的中頻信號(hào)進(jìn)行處理，并經(jīng)過雷達(dá)算法得到所探測區(qū)域目標(biāo)個(gè)數(shù)、各個(gè)目標(biāo)的距離、相對速度和方位角度。同時(shí)采集本車車速信號(hào)獲取本車車速從而計(jì)算出前車車速，同時(shí)本系統(tǒng)還設(shè)計(jì)有視覺和聲覺報(bào)警裝置，用于擴(kuò)展各種應(yīng)用系統(tǒng)。針對車輛前方防撞雷達(dá)應(yīng)用，雷達(dá)前端天線角度小，此時(shí)雷達(dá)前端探測距離遠(yuǎn)。針對車輛后方盲區(qū)探測雷達(dá)應(yīng)用，雷達(dá)前端天線角度大，此時(shí)雷達(dá)前端探測距離近。
[0026]上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種波雷達(dá)系統(tǒng)，包括雷達(dá)前端模塊、DAC、中頻處理電路和DSP最小系統(tǒng)，DSP最小系統(tǒng)包括DSP，其特征在于:所述的DSP通過多通道緩沖串行通信接口與DAC的數(shù)模轉(zhuǎn)換器連接，所述DAC產(chǎn)生三角波調(diào)制信號(hào)經(jīng)過濾波放大處理得到高線性度的調(diào)頻信號(hào)輸送至雷達(dá)前端產(chǎn)生射頻調(diào)頻信號(hào)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于:所述的中頻處理電路接收雷達(dá)前端返回的I1、Q1、I2、Q2四路中頻信號(hào)，并將處理后的信號(hào)輸送至DSP的ADC模塊。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于:所述的DSP的DMA模塊通過MCBSPA多通道串行通信接口與數(shù)字電位器連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的波雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于:所述DSP最小系統(tǒng)包括與DSP連接的OSC時(shí)鐘電路、JTAG調(diào)試電路、FLASH、SRAM電路。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的波雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于:所述的DSP連接有用于和整車通信的CAN總線通信電路、LED視覺報(bào)警電路、BUZZER蜂鳴器聲覺報(bào)警電路。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于:當(dāng)所述雷達(dá)前端安裝于車輛前方，所述雷達(dá)前端的天線角度大于當(dāng)所述雷達(dá)前端安裝于車輛后方時(shí)雷達(dá)前端天線的角度。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于:所述的雷達(dá)前端通過SPI接口與DSP連接。
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種波雷達(dá)系統(tǒng)，包括雷達(dá)前端模塊、DAC、中頻處理電路和DSP最小系統(tǒng)，本發(fā)明采用低精度的DAC加上濾波放大電路取代高精度的DAC和PLL鎖相環(huán)等方案實(shí)現(xiàn)高線性度的調(diào)頻信號(hào)。DAC的控制由DSP以及內(nèi)置的多通道串行通信接口配合DMA進(jìn)行控制，不需要額外增加DAC所需的MCU。模數(shù)轉(zhuǎn)換器使用DSP內(nèi)置的ADC，不需要額外增加ADC。同時(shí)采用傳統(tǒng)的DSP系統(tǒng)SRAM配合DSP內(nèi)部的DMA控制模塊取代目前大部分系統(tǒng)采用的使用FPGA或者雙口RAM實(shí)現(xiàn)的FIFO緩沖器。該系統(tǒng)的以上優(yōu)點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)不僅降低了系統(tǒng)成本，而且降低了系統(tǒng)復(fù)雜度。
【IPC分類】G01S13/58, G01S13/93
【公開號(hào)】CN104991253
【申請?zhí)枴緾N201510456121
【發(fā)明人】王陸林, 劉貴如, 張世兵, 徐達(dá)學(xué)
【申請人】蕪湖市汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年7月27日