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雷达测速仪的测速原理


作者:来涞科技时间:2017-05-18 20:45浏览:
雷达测速仪是一种微波电子测量仪器。由于市场上的雷达测速仪多为单体枪型手持式,所以,通常也被称作测速枪。这种测量仪器是根据据多卜勒原理及现代电子技术为基础设计的一种连续波多卜勒雷达。它主要用于公路、铁路及其他需要测速限速的场合。
手持雷达测速仪
雷达测速仪(www.leidacesuyi.com)一般采用的是零中频处理的方法,没有采用超外差式处理方法,主要是体积和成本方面考虑。所谓零中频处理方法,就是在混频器中直接用微波源中的一小部分能量,其频率为f0(即发射频率)的信号与运动目标发射回来的能量,频率为f0′的信号进行混合,混合后混频器的输出端就有f0′- f0这样一个频率成分,它就是我们要找的那个与径向速度成正比的多卜勒信号的频率。比较(1)式和(2)式可得
fd= f0′-f0=(2V/C)f0 (3)
从(3)式可得
V=(C/2 f0)fd (4)
由于C和f0是已知量,令K=C/2 f0,K就是一个固定常数,所以(4)式可改写成
V=K fd (5)
从(5)式可以看出,速度V与多卜勒频率fd 是一一对应的关系,给出fd 的一个值,就可测出一个对应的速度V。也就是说,多卜勒雷达把测量速度的问题转化成了测量多卜勒的频移的问题。
到现在为止,我们用混频的方法找出多卜勒频率fd。要想测出速度的大小,必须首先测量出对应的fd的大小。也就是要对fd量化。
首先求出速度为每小时1公里时,所对应的fd (1)的值。
已知V=1公里/小时,f0=10.525×109Hz
C=3×105公里/秒,1小时=3600秒
按(3)可求得
fd (1) =(2V/C)f0 (6)
=(2×10.525×109×1000)/(3600×3×108)=19.49Hz
为了说明问题方便,取fd (1)=20Hz,那么,每小时n公里对应的fd (n)为
fd (n)=20nHz (7)
求出fd (1)所对应的周期Td(1)
Td(1)可按下式求出
Td(1)=1/ fd (1)=1/20=0.05s=50ms,
于是,每小时n公里fd (n)对应的周期为
Td(n )=50/n ms (8)
设置一个时间等于Td(1)的时间窗口, 用方波形式的多卜勒信号去填充50ms的窗口时,则1公里计1个周期的多卜勒信号也就是计一个脉冲;2公里计两个脉冲;依此类推,n公里就计n个脉冲。以这样的时间窗口为基准进行计数,不仅完成了多卜勒频率的量化,同时也完成了fd与V的转换。达到了通过测量fd测量V的目的。
雷达测速仪雷达测速原理


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