[發(fā)明專利]交通量數(shù)據(jù)分析采集儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310269073.6
• 申請日: 2013-07-01
• 公開（公告）號: CN103366570A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李遵杰;周愛明
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東惠利普路橋信息工程有限公司
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G08G1/065
• 代理公司: 東莞市眾達專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 44251
• 代理人: 皮發(fā)泉

1.一種交通量數(shù)據(jù)分析采集儀，其特征在于：包括微波雷達組件和檢測主機板，該微波雷達組件由壓控振蕩器、環(huán)形器、混頻器和微波天線組成，由壓控振蕩器產(chǎn)生線性調(diào)頻連續(xù)波的微波頻段信號，環(huán)形器將壓控振蕩器端的發(fā)射信號從天線發(fā)射出去，同時將從天線接收的信號輸出到混頻器，該混頻器對環(huán)形器輸出的信號和壓控振蕩器的部分信號進行相乘，再經(jīng)過低通濾波器后，得到頻差信號；該檢測主機板包括連接于微波雷達組件的ADC/DAC模塊、連接于ADC/DAC模塊的DSP芯片及外圍電路，該ADC/DAC模塊負責(zé)輸出由DSP芯片控制的線性調(diào)制信號、接收頻差信號到DSP芯片及監(jiān)控溫度和關(guān)鍵點電壓，該DSP芯片及外圍電路完成控制輸出調(diào)制三角波信號、接收頻差信號、頻域分析與目標(biāo)檢測、計算車流量等信息、接觸線控制、通信管理的功能。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通量數(shù)據(jù)分析采集儀，其特征在于：所述DSP芯片及外圍電路包括

一DSP芯片，負責(zé)數(shù)字信號處理；

一EPLD，該EPLD是DSP芯片對外進行控制的主要通道，該EPLD包含以下電路：標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字調(diào)制三角波發(fā)生器、ADC數(shù)據(jù)接收電路、DSP芯片主機端口自動數(shù)據(jù)傳輸電路、看門狗及復(fù)位管理、DSP芯片存儲器空間管理電路、擴展定時器電路；

一FLASH，該FLASH是存放DSP芯片的程序及配置數(shù)據(jù)的物理介質(zhì)；

一UART電路，該UART電路是對外通信的主通道；

一復(fù)位及看門狗電路，該復(fù)位及看門狗電路一方面負責(zé)接入手工復(fù)位，另外一方面監(jiān)控DSP芯片的電源電壓和軟件是否正常，在異常情況下將DSP芯片復(fù)位；?

一電源電路，該電源電路負責(zé)將220VAC輸入電源轉(zhuǎn)換為電路需要的各種直流電源，包括±9V、?3.3V、1.5V，另外為通信隔離和外部控制提供經(jīng)過變壓器隔離的5V和12V電源。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的交通量數(shù)據(jù)分析采集儀，其特征在于：所述ADC/DAC模塊包括：

一波形調(diào)整電路，通過該波形調(diào)整電路實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)三角波變換為斜率可變的調(diào)制信號；

一DAC電路，該DAC電路將DSP芯片控制EPLD產(chǎn)生的數(shù)字三角波調(diào)制信號，變換為模擬信號；

一調(diào)制信號濾波放大電路，該調(diào)制信號濾波放大電路一方面通過放大電路將調(diào)制三角波變換到合適的電壓輸出，另外通過低通濾波器濾除DAC輸出信號的高頻分量，提高調(diào)制線性度；

一頻差信號濾波放大電路，該頻差信號濾波放大電路將混頻器輸出的小信號經(jīng)過低噪聲放大，并通過有源帶通濾波器濾除無用的低頻和高頻信號，輸出到DAC電路；

一ADC電路，該ADC電路將頻差信號進行ADC變換；

一監(jiān)控電路，該監(jiān)控電路一是負責(zé)監(jiān)控在模擬輸入輸出通道中各關(guān)鍵點的電壓值，用來判斷DAC電路、ADC電路及微波雷達組件是否工作正常；二是負責(zé)測量設(shè)備的環(huán)境溫度，提供給DSP芯片用來相應(yīng)調(diào)整與溫度有關(guān)電路的工作波形和參數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的交通量數(shù)據(jù)分析采集儀，其特征在于：所述DSP芯片上有檢測功能程序模塊，該檢測功能程序模塊包括DSP芯片數(shù)據(jù)采集、目標(biāo)檢測、交通信息計算和串行接口發(fā)送接收4個部分，主要功能是波形控制、信號分析、目標(biāo)檢測、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、通信管理。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的交通量數(shù)據(jù)分析采集儀，其特征在于：所述檢測功能程序模塊的檢測算法是對ADC電路采樣的信號進行頻譜分析，在頻域上進行雜波的消除算法，將有車輛通過時的頻譜與無車輛通過的頻譜進行頻域相干，再根據(jù)頻譜幅度的位置判斷車輛所屬車道，分別記錄車輛通過的次數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的交通量數(shù)據(jù)分析采集儀，其特征在于：所述檢測功能程序模塊的工作流程是：首先進行系統(tǒng)初始化，對有關(guān)寄存器和存儲單元進行設(shè)置，使系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)；然后從數(shù)據(jù)FLASH中讀取系統(tǒng)參數(shù)；接下來進入DSP芯片軟件的核心部分：一個主循環(huán)；在主循環(huán)中，首先對中頻信號進行A/D采樣，獲得1024個有效數(shù)據(jù)；然后對數(shù)據(jù)進行頻譜分析，根據(jù)頻譜判斷是否有車通過，如果有車則根據(jù)頻譜的最大譜線強度對應(yīng)的頻率計算車目標(biāo)離雷達的距離，進而分析出目標(biāo)所在的車道；然后進行車流量統(tǒng)計和車道信息發(fā)送；然后查詢串口接收緩沖區(qū)有無上位機發(fā)過來的命令幀，若沒有的話繼續(xù)執(zhí)行主循環(huán)；若有，則從串口接收緩沖區(qū)中讀取命令并執(zhí)行，然后繼續(xù)執(zhí)行主循環(huán)。