技術(shù)特征：

1.一種基于路面反射的垂直式機(jī)動車尾氣遙測系統(tǒng)，其特征在于：包括車輛檢測單元、尾氣檢測單元、弱信號處理單元和車牌識別單元四個部分；

車輛檢測單元，包括兩組激光發(fā)生器和接收器，兩組激光發(fā)生器以一定距離間隔安置于橫跨車道的龍門架上，發(fā)射激光垂直于車道，經(jīng)路面反射后被龍門架上的激光接收器接收，當(dāng)機(jī)動車行駛通過檢測區(qū)時，激光發(fā)射器發(fā)出的激光就會受到影響，使發(fā)射器-接收器之間的光路縮短，從而說明有機(jī)動車行駛進(jìn)入檢測區(qū)，機(jī)動車在離開檢測區(qū)時會導(dǎo)致發(fā)射器-接收器之間的光路恢復(fù)到無車狀態(tài)，利用兩組激光器分別記錄的機(jī)動車進(jìn)入、離開時刻差獲取機(jī)動車速度、加速度信息；同時輸出觸發(fā)信號觸發(fā)尾氣檢測單元對尾氣信息進(jìn)行采集，觸發(fā)車牌識別單元對車牌信息進(jìn)行采集；

尾氣檢測單元，由多個安裝在橫跨車道的龍門架上垂直于路面的激光發(fā)射器構(gòu)成，每個激光發(fā)射器以一定距離間隔安置，每個激光發(fā)射器均垂直向地面發(fā)射激光束，由于每個車道的激光接收器會受到不同車道激光的影響，每個激光接收器接收到的是混疊信號，通過對激光接收器混疊信號的分析，得到尾氣污染物成分與濃度的混疊數(shù)據(jù)，每個接收器的數(shù)據(jù)會被發(fā)送到弱信號處理單元進(jìn)行弱信號提取與分離；

弱信號處理單元，包括弱信號提取模塊和弱信號分離模塊，弱信號提取模塊根據(jù)弱信號與噪聲信號在頻率分布、覆蓋范圍、統(tǒng)計特性方面的差異，識別和提取出尾氣檢測單元數(shù)據(jù)的相關(guān)弱信號數(shù)據(jù)；弱信號分離模塊對弱信號提取模塊中提取出的相關(guān)弱信號數(shù)據(jù)進(jìn)行分離處理，選擇線性瞬時混合模型作為弱信號的模型，采用獨(dú)立分量分析的方法對不同源的相互混疊的弱信號進(jìn)行分離，最終獲取通過監(jiān)測點(diǎn)的機(jī)動車尾氣污染物成分與濃度；

車牌識別單元，包括一臺攝像機(jī)與圖像處理模塊，當(dāng)車輛檢測單元檢測到有機(jī)動車進(jìn)入檢測區(qū)時，輸出觸發(fā)信號，使攝像機(jī)對車頭進(jìn)行多次拍照，由圖像處理模塊進(jìn)行照片的篩選與車牌照號碼的識別，完成檢測結(jié)果與車牌號之間的關(guān)聯(lián)，從而最終實(shí)現(xiàn)基于路面反射的垂直式機(jī)動車尾氣遙測。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于路面反射的垂直式機(jī)動車尾氣遙測系統(tǒng)，其特征在于：車輛檢測單元中，所述獲取機(jī)動車速度、加速度信息的過程如下：

機(jī)動車經(jīng)過第一組激光發(fā)射裝置和第二組激光發(fā)射裝置的平均速度為v1，v2，其計算方法為速度加速度為其中，L為兩組激光發(fā)射器間隔，記錄接收器1和接收器2下降沿出現(xiàn)的時刻為T1，T2，記錄接收器1和接收器2上升沿出現(xiàn)的時刻為T3，T4。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于路面反射的垂直式機(jī)動車尾氣遙測系統(tǒng)，其特征在于：弱信號處理單元中，所述弱信號分離模塊，選擇線性瞬時混合模型作為弱信號的模型，假設(shè)n個源信號s被m個檢測器接收后輸出混合信號x，線性瞬時混合模型可以表示為x(t)＝As(t)，其中x(t)＝[x1(t),x2(t),…,xm(t)]^T是m*1維觀測信號的向量，m表示接收的檢測器的數(shù)目，s(t)＝[s1(t)，s2(t)，…，sn(t)]^T是n*1維相互獨(dú)立的源信號的向量，n表示源信號的個數(shù)，A是一個m*n維的混合矩陣，其估計模型表示為y(t)＝Wx(t)，其中y(t)是對源信號s(t)的估計，W是一個n*m維的矩陣，稱之為分離矩陣；

采用獨(dú)立分量分析的方法對不同源的相互混疊的弱信號進(jìn)行分離，求解分離矩陣W，對源信號進(jìn)行估計。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述基于路面反射的垂直式機(jī)動車尾氣遙測系統(tǒng)，其特征在于：所述采用獨(dú)立分量分析的方法進(jìn)行弱信號分離的步驟如下：

步驟一：對提取到的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括數(shù)據(jù)中心化和白化處理，數(shù)據(jù)中心化，使輸出混合信號x中心化，具體做法是用x減去其均值向量E(x)，將x轉(zhuǎn)化為零均值向量；白化處理，對x進(jìn)行線性變換，使得x的各分量方差都為1，白化的目的就是降低輸入的冗余性，使得x(t)的各個分量不相關(guān)聯(lián)，通過預(yù)處理，有效地降低了求解的復(fù)雜度，減小了工作量，記預(yù)處理后的數(shù)據(jù)為z(t)；

步驟二：隨機(jī)地選擇一個初始向量W(k),k＝1；k表示迭代的次數(shù)；

步驟三：W(k+1)＝E{zg(W^T(k)z)}-E{g′(W^T(k)z)}W(k)，其中非線性函數(shù)g取g(x)＝x³，E表示均值，z為預(yù)處理后的數(shù)據(jù)，W為分離矩陣；

步驟四：作正交歸一化處理，W(k+1)＝W(k+1)/‖W(k+1)‖其中‖·‖表示矩陣范數(shù)；

步驟五：判斷W(k)是否收斂，收斂則停止迭代得到W(k)，否則返回步驟三繼續(xù)迭代。