專利名稱：基于多普勒交通雷達進行車型識別的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明設(shè)計智能交通中的交通信息采集領(lǐng)域，具體涉及了一種基于多普勒交通雷達進行車型識別的方法。
背景技術(shù)：
交通信息采集系統(tǒng)是智能交通系統(tǒng)不可缺少的基本組成部分。交通信息采集系統(tǒng)依賴于交通信息傳感器，傳感器實時地準確地獲取交通數(shù)據(jù)的能力對交通控制、公共安全和交通規(guī)劃都是至關(guān)重要的。隨著經(jīng)濟和社會的發(fā)展，現(xiàn)代城市卻反而變得更加擁擠，交通問題引起了廣泛的關(guān)注。生活節(jié)奏的加快使人們更加期望擁有更為良好的交通狀況。許多種交通信息采集設(shè)備已經(jīng)得到了廣泛的運用，如掩埋式線圈檢測器已經(jīng)有了五十多年的應(yīng)用歷史，并應(yīng)用至今。但是，此類掩埋式交通信息檢測器通常都有較高的失效率，并有較高的安裝和維護成本。更為糟糕的是，此類掩埋式交通信息檢測器的安裝與維護會導(dǎo)致路面破壞和車道關(guān)閉。近幾十年來，許多種非掩埋式的交通信息檢測設(shè)備得到了廣泛的應(yīng)用，這其中包括聲學(xué)和光學(xué)交通信息傳感器。但是，這些交通信息傳感器有著明顯的缺點。首先，這些傳感器只能檢測單條行車道，而對檢測整條公路的交通狀況無能為力；第二，這類傳感器通常對外部環(huán)境變化非常敏感，比如天氣變化，晝夜變化等等。毫米波交通雷達的出現(xiàn)在一定程度上解決了這些問題，通過分析不同車道對應(yīng)的不同頻率段的功率變化，毫米波交通雷達可以實現(xiàn)多車道交通信息檢測的功能。毫米波交通雷達有許多其他交通信息檢測器難以比擬的優(yōu)點，如全天候工作，無檢測盲區(qū)，低安裝維護成本，不對公路路面造成損害等等。毫米波交通雷達的這些優(yōu)良特性使得它成為了掩埋式線圈和聲光交通信息檢測器的良好的替代品。用毫米波雷達進行車型識別的常見方式有多普勒雷達，高距離分辨率雷達，F(xiàn)SR 雷達或?qū)⒍嗥绽绽走_和高分辨率雷達相結(jié)合。高距離分辨率雷達，對帶寬要求較高，往往限制了它的使用。FSR即前向散射雷達，收發(fā)分置，能改善系統(tǒng)的靈敏度，但是距離分辨率差， 工作角度小，因此要求目標與雷達距離很近。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種多普勒雷達進行車型識別的方法，以準確檢測為前提，提供道路的正確車型信息，實時有效地反映公路交通狀況；包括雷達天線、收發(fā)設(shè)備以及數(shù)字信號處理終端，數(shù)字信號處理終端處理動目標多普勒頻譜包括如下步驟
步驟1、利用多普勒交通雷達的時域數(shù)字回波信號求得雷達回波功率譜時間序列； 從簡單的物理知識可推導(dǎo)得到多普勒頻移與目標車輛速度的關(guān)系為
, /u x2 XV χ cos(a)…
式中Fd為多普勒頻移(HZ ), /o為雷達前端發(fā)射的M GHz微波信號，ν為目標速度(m/s ), C為電磁振蕩在空氣中的傳播速度(m/s )；鄉(xiāng)為雷達的天線面與路面成一角度。另外采用JV=2K點矩形窗w(n)截取雷達數(shù)字回波信號<4 )，求得截取后信號
民卿的快速傅立葉變換為
權(quán)利要求
1. 一種基于多普勒交通雷達進行車型識別的方法，包括雷達天線、收發(fā)設(shè)備以及數(shù)字信號處理終端，其特性在于，數(shù)字信號處理終端處理動目標多普勒頻譜包括如下步驟步驟1、對多普勒雷達回波信號進行快速傅立葉變換，求得信號的時域數(shù)字回波信號回波功率譜時間序列
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于多普勒交通雷達進行車型識別的方法，實時有效地反映公路交通狀況。該方法以正向安裝的多普勒交通雷達的時域數(shù)字回波信號作為信號輸入，用周期圖法得到隨時間變化的雷達回波功率譜時間序列。把車輛建模成包含多個散射中心的目標體，散射中心與雷達的距離與頻譜能量有關(guān)，因此同一目標的功率譜序列反映了該目標的輪廓。然后將有效的頻譜特征結(jié)合主成分分析(PCA)和線性判別分析(LDA)進行降維，再利用支持向量機(SVM)等分類器實現(xiàn)分型。本發(fā)明能準確實時的識別車型，劃分大中小三類車型的正確率達90%，能滿足多數(shù)用戶的需求，有廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號G08G1/017GK102360528SQ20111018299
公開日2012年2月22日 申請日期2011年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月1日
發(fā)明者余穩(wěn), 徐代艮, 徐建華, 方菲菲, 王飛 申請人:上海慧昌智能交通系統(tǒng)有限公司