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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流手持拍照型雷达测速仪设计方案.精品文档.手持拍照型雷达测速仪设计方案技术设计方案介绍设计单位：广州莱安智能化系统开发有限公司网站：地址：广州市天河区中山大道建中路5号天河软件园海天楼3A06用户服务中心：Tel：020-85574618 85574628 85574638 85698805 85698850联系人：周先生：13922289957 陈先生：18688462173欢迎来电索取详细方案或来电洽谈业务，免费提供设计方案，价格实惠我司开发以及生产大量的雷达测速、车辆雷达测速抓拍系统，欢迎各界人士批发以及代理。目录第一章 公司简介4第二章
2、 手持拍照型雷达测速仪5一、手持式雷达测速仪系统功能:5二、手持式雷达测速仪系统组成6三、手持式雷达测速仪技术特点6四、手持式雷达测速仪系统优势7五、手持式雷达测速仪技术指标8第三章 一体化雷达测速仪9第四章 雷达与激光测速仪的工作原理11一、激光测速仪11二、激光与雷达测速的比较11第五章 基于KITOZERP的雷达测速监控系统的设计14一、设计思想和系统框图14二、系统硬件设计15三、软件设计184、 实验结果与数据分析19第六章 机动车雷达测速仪检定装置22一、 系统简介22二、 系统组成及工作原理22三、 技术规格27四、 运行条件29五、 安全措施29六、 系统优越性30八、 使用说
3、明30第七章 流动测速雷达解决方案31一、流动测速雷达工作原理31（1）磁感应检测器（多为埋设式检测系统）31（2）波频车辆检测器（多为悬挂式检测系统）31（3）视频检测器32二、雷达探测器工作原理33第八章 高清雷达测速系统35一、测速方案设计：35二、系统功能35三、系统特点36第九章 手持抓拍雷达测速仪36一、产品功能特点37二、主要技术指标38三、三种工作模式39四、技术优势40五、技术指标41第十章 车辆监测用微波测速雷达的可靠性设计43一、可靠性设计的主要基本参照文件43二、测速雷达可靠性设计的目的和意义43三、可靠性设计的基本思路45四、系统级可靠性设计45五、电路级可靠性设计4
4、7六、结构级可靠性设计52七、综合级可靠性设计54八、可靠性预检验55第十一章 雷达测速仪的原理58一、雷达测速仪的原理58二、测速雷达主要系利用都卜勒效应（Doppler Effect）原理58三、测速雷射种类59第十二章 雷达原理60第十三章 雷达测速62一、概述62二、基本原理63三、与雷达之比较65四、结语66第十四章 雷达测速知识普及88一、 普通雷达探测器88二、 电子狗89三、 GPS雷达探测器90四、 结论91第十五章 移动测速（雷达探头）92一、【功能】92二、雷达测速仪结构93第十六章 雷达测速是个什么概念94第十七章 窄波雷达测速仪95一、窄波雷达测速仪KITOZER-9
5、0N95二、产品特性95三、技术指标96第十八章 固定雷达测速仪97一、固定雷达测速仪KITOZER-9097二、技术参数：97三、产品性能优异表现99四、应用范围100第十九章 移动雷达测速仪100一、移动雷达测速仪KITOZER-90L100二、电子警察抓拍专用雷达测速仪100第二十章 手握式警用雷达探速器102第二十一章 车流量统计雷达测速器104车流量统计雷达测速器KITOZER-66104第二十二章 车载雷达探速器105第一章 公司简介广州莱安智能化系统开发有限公司成立于是2002年，专业从事数字网络视频监控系统、智能视频分析、机房动力环境监控、机房建设、雷达测速、闯红灯电子警察抓拍
6、、电子治安卡口、智能控制等智能化系统开发的大型综合型企业，欢迎来电洽谈业务！ 质量方针：以人为本、质量第一 公司成立至今，坚持以领先的技术、优良的商品、完善的售后服务、微利提取的原则服务于社会。 我公司为您提供的产品，关键设备采用高质量进口合格产品，一般设备及材料采用国内大型企业或合资企业的产品，各种产品企业都通过 ISO9001国际质量体系认证。有一支精良的安防建设队伍，由专业技术人员为您设计，现场有专业技术人员带领施工，有良好职业道德施工人员。我公司用户拥有优质的设计施工质量和优质的售后服务保障。 客户哲学：全新理念、一流的技术、丰富的经验，开创数字新生活 专注 维护世界第一中小企业管理品
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8、性张扬的他们最具上升的潜力，后WTO时代市场开放融合，残烈的竞争使他们的发展更加充满变数。基于以上认识，在智能化设备管理市场概念喧嚣的热潮中，独辟“实用主义”产品哲学，莱安将客户视为合作关系，我们提供最为实用的产品和服务，赢得良好的口碑。我们认为，用户企业运做效率的提升是莱安实现社会价值的唯一途径。 承蒙广大用户的厚爱，我公司得以健康发展。在跨入新的世纪后，公司将加快发展速度，充分发挥已有资源，更多地开展行业用户的服务工作，开创新的发展局面。我公司全体员工愿与社会各界携手共创未来!我们秉承真诚合作精神向广大客户提供相关的系统解决方案，设备销售及技术支持，价格合理，欢迎来人来电咨询、洽谈业务！第
9、二章 手持拍照型雷达测速仪手持拍照型雷达测速仪为了完善交通管理工作不断进步的需求，我公司紧跟最新技术的发展，结合多年智能交通系统和产品研发的经验，利用先进的嵌入式计算机技术，自主研制了这款体积小巧使用方便的嵌入式测速、视频采集一体化的测速设备手持式雷达测速仪。手持式雷达测速仪是我公司Trouspy(超速拍)测速仪系列中的佼佼者。操作者可以用它对车辆进行实时的测速、抓拍，所有测量出来的数据都可以显示叠加在图片上，测速、取证一次完成。所有数据存储在测速仪的MMC卡上，可以直接插入带有读卡器的打印机上进行现场打印。一、手持式雷达测速仪系统功能:*抓拍功能-可以对20200米范围内的车辆进行实时抓拍。
10、*测速功能-可实现多种状态测速，包括静止、运动、正向、反向测速，并对超速车辆实时报警提示。*图片回放-可在本地对图片进行回访浏览。*图片编辑-可在本地对图片和车牌进行编辑。*汉字输入-可在本地对违法地点以汉字输入的方式进行编辑。*字符叠加-可在图片上自动叠加日期、时间、车牌、车速、限速值、超速比例等信息。 手持式雷达测速仪工作现场二、手持式雷达测速仪系统组成*采用ARM9专用数字图像处理芯片实时采集图片。*采用18倍光学变焦工业级CCD摄像机进行视频采集。*采用体积小、精度高的测速雷达进行车速测量。*采用高亮度、大视角的液晶触摸显示器。*采用大容量MMC/SD卡，体积小、重量轻、容量大，易于携
11、带。*采用锂离子充电电池，提供强大持久的电源，满足路面民警执勤任务需要。三、手持式雷达测速仪技术特点*即开即用、快速方便。*多种测量方式，支持静态测量和动态测量。*调整灵活方便，瞬间捕捉所见场景。*测速、取证、保存一键完成。*功能强大，现场、非现场处罚均可完成。*功耗低、存储量大。 手持式雷达测速仪抓拍结果四、手持式雷达测速仪系统优势*独立研发，全中文界面，具有自主知识产权。*体积小，重量轻，功耗低，功能全。*支持向公安部车辆数据库的数据上传。*操作灵活，如同使用手机、数码相机一样方便。*采用Linux系统，无需硬盘、快速启动、即开即用。*支持现场打印，便于现场执法。*手持式造型，单手即可操作
12、。五、手持式雷达测速仪技术指标*锂电池供电*图像分辨率：352288*测速范围：20250公里/小时*测速误差：1%*连续工作时间：4小时*重量：1.5kg*体积：长210mm宽110mm高300mm第三章 一体化雷达测速仪一体化雷达测速仪KITOZER-DRDAR-2型雷达测速仪是采用定角式和运动式测速技术、8mm微波技术、嵌入式模块计算机控制、图像识别技术开发的新型便携式测速仪器，用于捕捉超速等违章车辆的车牌图片，作为交通执法的证据，可广泛的适用于高速和普通干线公路车辆速度的检测和城市交通管理。具有测速精度高、范围宽、捕捉目标准、清晰度高、车牌识别准确、操作灵活、适应性强等显著的特点，为交
13、通管理部门的科技性、规范性执法提供了强有力的保证。1、采用小尺寸，低功耗，中高性能的嵌入式模块计算机设计方案，极低的电源功耗却拥有RISC的性能，保证了系统的便携、稳定、高效。高感度触摸屏操作，方便、快捷、简单。2、有测速精度高、范围宽、捕捉目标准、清晰度高、操作灵活、适应性强等特点，图像清晰；系统能自动识别违章车辆号牌，采用亚洲最快的车牌识别算法模块，准确率90在%以上。3、设备具有抗干扰能力强，良好的防水、防震性能，可全天候不间断可靠工作。4、系统能够监测和自动抓拍到机动车违章行为的现场图片，自动存储，自动在图片上叠加违章时间、地点和违章类型、车辆号牌、车牌颜色、车速等信息，也可手动进行抓
14、拍。5、静态抓拍超速车辆时，可实现无人职守自动工作抓拍车辆违法超速行为。6、自动将违章图片导入到优盘中，并自动生成统计表格文件，操作简单、方便，软件可提供数据接口，可较方便与交警违法系统数据库进行连接。7、违章车辆号牌及违章车辆场景图片清晰可辨，图片上能显示岀车辆违章时周边标识性物体，同时具有细目特征放大功能，以确定违章车辆客观存在的证据，8、根据不同公路限速规定设置限速值，可以同时设置高速及低速，能分辨出大、小车，并能够根据各自不同的限速标准来对其进行监控，计算出超速的百分比。9、系统能在各种天气环境下对机动车辆的各种交通违法行为进行抓拍10、大容量的硬盘空间保证了违章信息的长时间大量存放。
15、11、具有良好的配套数据处理系统和完善的后台处理软件，通过微机处理，能提供违章车辆的图像文件（图中包含车牌号码，相应车速，时间，车籍等信息），并能打印输出成规范的违章信息告知单。使纠正违法有据，现场取证的数据不能修改，杜绝法律纠纷。12、系统可灵活拆卸，易于保管。支架稳定，操作简单，多种专用三角支架可供选择，可将设备移至车外，用于机动式“治安卡口”管理。也可以将设备放在不同的车型上使用，安装方便、快捷。13、两块大容量免维护聚合物电瓶保证了工作的全天候。第四章 雷达与激光测速仪的工作原理一、激光测速仪激光测速仪是采用激光测距的原理。激光测距（即电磁波，其速度为30万公里/秒），是通过对被测物体
16、发射激光光束，并接收该激光光束的反射波，记录该时间差，来确定被测物体与测试点的距离。激光测速是对被测物体进行两次有特定时间间隔的激光测距，取得在该一时段内被测物体的移动距离，从而得到该被测物体的移动速度。二、激光与雷达测速的比较雷达测速仪 激光测速仪照射面 大，易于捕捉目标 小，可精确瞄准任一目标 测量时间 慢，易被反测速 快，不会被反测速 测速误差 2km/h 1 km/h 最远测距 800米 2400米 对人体影响：电磁辐射，对人体健康有害通过fda一级标准的904nm红外线对人眼无影响，无辐射。发达国家的执法部门正越来越多地使用激光装置测速。我国一些地方的交通执法部门也已开始引进使用激光
17、测速装置。随着新式装备的广泛使用，单靠雷达探测器已不能提供足够的保护。本文将解释为什么激光信号更难探测。并将介绍几款能够提供足够时间减速或干脆阻断激光信号的产品和解决方案。三、激光测速枪的工作原理?激光测速枪发射出一束狭窄的激光束射向目标车辆。一部分光波被反射回来。测速枪内的电脑可据此计算出车辆行进速度。激光测速时，操作人员将瞄准车辆易于反光的部位。一般顺序首先是车牌，然后是车灯，也可能车头发光的装饰件。激光测速枪发射出一束狭窄的激光束射向目标车辆。一部分光波被反射回来。测速枪内的电脑可据此计算出车辆行进速度。激光测速时，操作人员将瞄准车辆易于反光的部位。一般顺序首先是车牌，然后是车灯，也可能
18、车头发光的装饰件。四、为什么雷达探测器对激光测速难以有效？传统的雷达枪发射出很宽范围的雷达波，并在任何物体表面反射形成散射波。这种特点使雷达信号极易被测到。即使是对及时测速雷达也常常轻易提前报警。当雷达枪对周围的车辆测速时，雷达探测器可轻易捕捉到那些散射出来的雷达信号。在300米远的距离，激光波只有0.6米宽范围。并且不散射。所以雷达探测器只有在激光测速枪准确瞄准时才会报警。大多数情况下，报警前已经被瞄准，由于激光测速枪能够在1秒内测出车速，你将不可能有足够的时间减速。 幸运的是，目前市场上有几种对策可供驾驶人选择。分为主动型和被动型两大类。主动型最好，最可靠的是安装激光阻断器。属于主动型激光
19、防卫装置。根据第三方权威机构测评，护航者zr3，贝尔rx75+, 是目前市场上同类产品最可靠，最先进的激光测速防卫装置。 被动型如果激光枪接受不到反射回来的激光波，他就不能计算出车速。被动型产品的原理是减少激光的反射。使激光枪需要几秒以上的时间测出车速。和高端雷达探测器结合使用，便可争取到足够的减速时间。雷射测距原理为雷射对目标发射一个 光束 ,目标反射光波回到侦测器 ,得出光波往返所用时间 ,即可换算成距离.雷射测速就是从激光束射出至结束的时间 ( 连续 测距) 加上目标的移动距离换算出速度 ,也就是测打出去后到反射回来的时间差 ,因为光速是一定的 ,就可以算出移动的速度。第五章 基于KIT
20、OZERP的雷达测速监控系统的设计目前，车辆测速方法主要有线圈测速、光电式测速、雷达测速、视频测速等。线圈测速多为埋设式,车辆通过线圈时，会引起线圈磁场变化，检测器依此计算出车辆速度。线圈在安装或维护时必须直接埋入车道，安装过程中会暂时阻碍交通，且维护时容易使路面受损，线圈也易受到冰冻、路基下沉等因素的影响，当车流拥堵时，检测精度会大大降低。光电式测速在低速测量时精度较高，但时速达150公里以上时，存在着精度问题。雷达测速是目前检测车辆超速行驶的主要方式，但大多数雷达测速仪采用的计数鉴频方法测试精度不高、电路复杂、测量功能单一，限制了其进一步推广应用。视频检测的测速方法将摄像机安装在车道上方，
21、拍摄车辆运动图像序列，运用图像处理与模式识别方法对接收到的图像序列进行分析,获取图像中车辆在两帧间的位移，从而得到车辆的行驶速度，此方式建立在准确的响应时间基础之上，但由于受接收设备的限制，不可能准确获得触发时间帧序列，所以会造成测得的速度误差较大。 本系统采用KITOZERP进行数字信号处理，利用频谱分析技术捕捉雷达回波信号的多普勒频移来计算汽车的速度,可大大提高测速精度。本文所设计的基于KITOZERP的雷达测速监控系统提高了测试精度、增加了视频监控功能，提高了系统的可靠性和实用性，具有很高的推广价值。一、设计思想和系统框图 根据多普勒效应原理，即移动物体对所接收的电磁波有频移的效应，由接
22、收到的反射波频移量计算得出被测物体的运动速度。物体运动速度与多普勒频率之间的关系为1:式中，fD为多普勒频率(Hz)；Vt为运动目标的速度(m/s)；c为光速; f0为发射波频率(Hz)。从式(1)可以看到其他变量都是已知的，只要测出fD就可以计算出被测车辆的速度。系统一旦检测到超速车辆，摄像头便开始捕捉超速车辆信息，并通过RS-485接口将超速车辆信息传送至监控中心。系统结构框图如图1所示。二、系统硬件设计 通过图1系统结构框图可知,整个系统可以分4部分：雷达信号处理通道、视频采集通道、串行通信接口及外围辅助接口键盘/显示器等。2.1雷达信号处理通道 此部分主要由雷达传感器模块和雷达信号处理
23、模块两部分组成。2.1.1雷达传感器 本系统的测速雷达传感器采用了多普勒效应的工作原理，以发射频率为2415 GHz的微波雷达作为信号的收发装置。微波雷达具有方向性好、速度等于光速的优点。发射微波遇到车辆立即被反射回来，被接收端混频后即产生和速度对应的差频信号,即差拍中频信号，该信号频率范围为10100 000 Hz(和被测物移动速度有关)，速度越快频率越高。回波差频信号随目标远近幅度在1 mV100 mV之间变化，越接近幅度越大。图2(a)为被测移动目标接近探测传感器时的波形，图2(b)为被测移动目标远离探测传感器时的波形。2.1.2 雷达信号处理模块 回波差频信号随目标远近幅度在1 mV1
24、00 mV之间变化，回波信号较微弱，容易受外部信号干扰，需对回波中频信号进行放大至30 mV3 V之间。混频后的多普勒信号经中频放大后由AD7274以125 MHz的频率对信号进行采样，因此保证了较高的转换精度和快速的采样速率。经A/D转换后的数字信号送入KITOZERP进行频谱分析估算多普勒频率，经KITOZERP运算后转换成km/h。2.2 视频采集通道 此部分主要由SAA7111A视频采集模块、扩展存储模块和CPLD模块组成。2.2.1 SAA7111A视频采集模块系统为方便获取超速车辆信息，扩展了外部摄像头接口，目前多数摄像头都支持PAL/NTSC制式输出。PAL/NTSC模拟视频信号
25、中不仅包含图像信号，还包含行同步、行消隐、场同步、场消隐等信号。模拟视频信号不方便远距离传输，因此需将模拟信号转换成数字信号，通过视频压缩算法传输至监控中心。SAA7111A集A/D与解码功能于一身，既支持PAL电视制式，又支持NTSC电视制式，能够很好地满足本文的设计要求。本系统中SAA7111A 的初始设定为一路模拟视频信号输人，自动增益控制，625行50 Hz PAL制式，采用720576的分辨率和4:2:2YUV格式(16 bit的数字视频信号输出)，设置默认的图像亮度、对比度及饱和度。由于本课题的图像是黑白图像，所以只需取8 bit的亮度信号即可从SAA7111A芯片中分离出状态信号
26、(行同步信号HREF、奇偶场标志信号RTSO、像素同步时钟LLC,LLC的二分频LLC2等信号)。2.2.2 扩展存储模块 由于KITOZER320VC5502片内的RAM只有32 KB,系统需要较大空间存放视频数据，因此本系统对存储空间进行了扩展，扩展了64 KB的双口RAM数据空间，双口RAM主要用于存储图像，由于双口RAM有2个独立的访问接口，对图像的写入（CPLD）和对图像的读出（KITOZERP）可以同时进行，有利于提高系统处理的速度和精度。并且也扩充了1块Flash(不易失的重复可读写存储器)存储器。主要为了KITOZERP上电以后完成初始化加载程序(Boot Loader)，把固
27、化在Flash 中的程序读人KITOZERP的片上RAM或者片外RAM映射的存储空间。2.2.3 CPLD部分设计 由于本系统接口电路比较复杂，因此在SAA7111A的接口设计中采用CPLD完成。CPLD驱动控制SAA7111A视频图像采集，将采集数据存放于双口RAM中。系统上电初始化时CPLD对SAA7111A进行配置。本系统选用Altera公司的EPM7128SLC84芯片，该芯片有门单元2 500个，逻辑宏单元128个，I/O引脚84个。在CPLD的设计过程中，采用了Altera公司的可编程逻辑器件和开发软件Max+Plus 。2.3 串行通信接口 系统扩展视频监控接口，输入视频信号经模
28、数转换后通过视频压缩算法打包通过串口传送至监控中心，考虑到监控中心往往远离测试点，因此串口传输视频数据选用RS-485传输方式。本设计选用MAXIM公司生产的MAX3160，它是一种可编程的多协议收发器，能支持RS-232/RS-485/RS-422等传送方式，其数据传输速率在RS-485/RS-422模式下可高达10 Mb/s,传输距离能达到1 200 m。系统采用MAX3160的RS-485传输方式，MAX3160的8和16引脚分别和KITOZER320VC5502的SP3(KITOZERP第34引脚)、SP1(KITOZERP第37引脚)相连2。2.4 LCD显示部分设计 由于本系统的显
29、示只是简单的4位车辆行驶速度，因此选用了1块二线式串行接口的液晶SMS0401。SMS0401有VSS(电源地)、CLK (串口移位脉冲输入)、DI(串行数据输入)及VDD(电源正极)4个接口。本系统把KITOZER320VC5502的McBSP0定义成一般通用I/O 口，让McBSP0的DX0连接液晶的DI口，McBSP0的CLKX0连接液晶的CLK，电源VDD和VSS分别接系统的33 V电源和地。然后用McBSP0的CLKX0模仿CLK信号，再从McBSP0的DX0依次输出数据，完成液晶显示。三、软件设计 系统软件的主要功能是实时采样车辆的行驶速度，对超速车辆采集其视频信号并把图像数据传送
30、给主机。系统主程序流程如图3所示，系统软件分为系统上电复位初始化、速度采样、视频采集、压缩编码和数据传输5个主要模块。系统上电复位后，系统对KITOZERP和CPLD进行初始化，初始化主要包括：CPLD通过I2C总线初始化SAA7111、工作模式设置；KITOZERP空间分配，EMIF的配置以保证外部存储器的正常访问；配置RS485串口模块，设定DMA通道以及设定外部中断，然后KITOZERP等待CPLD的中断，DMA读取数据，并进行编码。当编码结束后，KITOZERP把数据交付RS485模块。通过RS485总线传送至上位机，同时KITOZERP向CPLD发送空闲信号，通知CPLD继续发送下一
31、帧。4、 实验结果与数据分析4.1 车辆速度采集 以一高速公路行驶的现代红色轿车为例，根据测试的需要，设置超速上限为100 km/h，将采样的数据存于KITOZERP 2 048个RAM单元中，提取RAM单元数据经MATLAB处理后输出波形如图4所示。 根据式(1)知，如果需要算出车辆的行驶速度，需测得测速雷达回波差频信号的频率。目前，测试频率的方法有经典谱估计方法和现代谱估计方法。经典谱估计方法总体来说方差性能较差，分辨率较低，不能适应高分辨率谱估计的需要。现代谱估计从方法上大致分为参数模型估计和非参数模型估计，前者有AR模型、MA模型、ARMA模型、PRONY指数模型等,后者有最小方差方法
32、,多分量的MUSIC方法等。其中，AR模型的正则方程是一组线性方程,而MA、ARMA模型是非线性方程。而且AR模型易于反应信号的谱峰，本系统中的问题就是提取最大功率处的频率，重点在于谱峰分析,所以AR模型比较符合系统的实际需要。AR模型的参数可以求解下面的方程得到。 多普勒雷达接收到的回波差频信号经过A/D变换后输入KITOZER320VC5502计算得到的功率谱波形如图5所示。 雷达信号输入频谱分析仪显示的最大频率为6.3 kHz，由图5估计出的波形经过谱峰搜索可以得到，估计后的频谱最大值(多普勒频率)对应的频率值为6.25 kHz。根据式(1)此时车辆速度达到118.78 km/h。计算得
33、到误差(6.3-6.25)/6.3100079。可以看出,经过KITOZER320VC5502的运算估算出的多普勒频率误差在1之内。4.2 视频图像实验结果 本系统实现了静止图像的实时压缩和高速传输。采用标准JPEG压缩算法，每秒钟可压缩并传输5帧5125128的灰度图像，性价比极高。JPEG压缩编码主要由预处理、DCT变换、量化、Huffman编码等流程构成。JPEG压缩编码时，需先将原始YcbCr空间的二维图像分成88的数据块，然后将各数据块按从左到右，从上到下的顺序分别进行DCT变换、量化、“之”字型(ZigZag)扫描和Huffman编码(量化和Huffman编码分别需要量化表和Huf
34、fman表的支持)3，此处不作详细描述。视频图像数据存储于双口RAM中，提取图像数据MATLAB显示结果如图6所示。 视频图像经JPEG压缩后，通过RS485通信接口上传至计算机，计算机终端通过解压缩算法把图像还原出来，解压缩后效果图如图7所示。介绍基于KITOZER320VC5502 KITOZERP的雷达测速监控系统的设计和实现方案，该系统硬件设计采用KITOZERP+CPLD的方案,充分发挥了各自优势,经过验证达到较好的实时效果。由于应用了KITOZERP分析多普勒频谱，频率估计更加准确可靠，测速误差在1之内。该系统体积小、质量轻、操作方便，能够满足目前国内对速度检测的要求，为交通管理部
35、门对机动车速度的监控提供了重要手段。第六章 机动车雷达测速仪检定装置一、 系统简介KITOZER型机动车雷达测速仪检定装置，是由广州莱安公司首个制造，用于对多普勒原理雷达测速仪进行计量检定，可检定三个波段的雷达测速仪（X、K、Ka），符合计量检定规程相关规定，KITOZER检定装置可模拟两个运动目标信号，包括方向、速度、距离精确信息，是模拟实际道路测速环境，内置频率计，可检测雷达的发射频率，是机动车雷达测速仪检定的首选装置。检定装置功能检定项目模拟12 个运动目标的速度 检定运动目标测速准确度 模拟本身车速检定本身车速准确度 模拟至运动目标的距离检定雷达测速仪作用距离 模拟目标运动方向检定雷达
36、测速仪方向识别功能 内置频率计检定雷达测速仪发射频率 变换频率标称值检定雷达频偏误差 二、 系统组成及工作原理2.1 检定装置的组成部件1. 无回波室 BKYUF 4.137.002.构建无回波室时，考虑了对维护人员完全屏蔽被检测测速仪超高频射线的要求，腔体结构及其内部涂层保证模拟测速仪的实际工作状态，保证计算来自移动对象的信号电平，保证计算来自地面和来自测速仪作用区内不动对象反射信号的平均电平。无回波室预定用于： 模拟与被测测速仪工作状态参数相当的空旷空间；机械固定被检定测速仪；保护维护人员不受测速仪辐射。由结构特殊的无回波室本身组成腔体，内部涂有吸收层。2. 控制处理模块 BKYUF 2.
37、391.001.控制处理模块预定用于：模拟一定频率、相位和幅度的正弦信号；根据从调制器摄取的信号，测定被检定测速仪的工作频率。控制处理模块按照来自检定装置的有关命令，模拟符合规定工作方式的正弦信号，并测量测速仪的工作频率。通过电源适配器，给控制处理模块加电。适配器应满足以下要求：12-16V直流电压， 2A极限消耗电流。3. 反射信号调制器BKYUF 2.082.001, BKYUF 2.082.002.反射信号调制器装在无回波室上，并通过微机控制处理模块调制器电缆BKYUF 4.853.071与处理器模块BKYUF2.391.001连接。反射信号调制器用于：接收被检定测速仪所发射的超高频信号
38、，按控制信号对其进行调制并反射回到测速仪的天线；接收被检定测量仪辐射的超高频信号，对其进行初步转换以最后能测定其频率。信号调制器由下列部分组成正交移相混频器，具备抑制边频调制介电质天线频率初步转换器这些组成部分装于一个外壳构成同一主体。信号调制器BKYUF 2.082.001, BKYUF 2.082.002 的不同之处，在于对不同波段的电路系统解决方案不同。天线接收的超高频信号，经环行器, 阀和定向耦合器后进入相移混频器。根据低频控制信号之间的相移，在移相混频器的输出端，产生超高频信号，其频率等于fm-fd 或者fm+fd。频率为fm-fd的信号，相当于远离车辆，而频率为fm+fd的信号，相
39、当于移近的车辆。经铁氧体阀，该信号进入波导环行器，又经天线，向被检定测速仪方向幅射回去。部分超高频信号经定向耦合器，进入平衡混频器输入端。 从混频器的输出端，取出测速仪发射的超高频信号和稳定发生器信号之间的差频。由中频（PCH）放大器把中频信号放大，并把振幅规格化，然后中频信号再进入分频器, 其频率在此降低256倍。4. 个人计算机微机（个人计算机）通过微机控制处理模块调制器电缆BKYUF 4.853.071，与处理器模块BKYUF 2.391.001相接，而与测速仪通过BKYUF 2.761.010 C说明书3.2中所列的电缆型号之一连接。个人计算机预定用于：控制控制处理模块显示和读出测速仪
40、读数；显示被模拟车辆的设定参数；在手动、半自动、自动和标定工作方式中，控制检定装置的工作；l 在自动工作方式中控制测速仪l 。借助个人计算机的鼠标和键盘，操作检定装置软件，控制检定装置。程序启动后，显示器上反映出装置的工作区，它包括：被模拟车辆的两个状态显示区（速度，距离，运动方向，接通模拟），被检定测速仪辐射的超高频工作频率测量区。操作员输入有被模拟车辆的有关信息后，微机把信息传送到控制处理模块，它形成相位、频率和振幅规定的各种信号，同时把它们加到反射信号调制器上。个人计算机的配置要求：理器频率不小于2 GHz；硬盘自由空间 不小于10 GB；操作存储器不小于528MB；有两个COMl 端口
41、(或者USB-RS232转换器)；有CD 盘的读盘装置；操作系统的要求WIN 2000, WIN XP；分辨率1024768屏幕下的最佳工作程序。5. 电源电源应当满足以下要求：1216V的直流输出电压；极限电流l 2A。2.2 工作原理1. 检定装置属于接收型高频设备。该设备可以模拟特定车速、方向和离观察点特定距离上运动的车辆。运动车辆的模拟是通过调制器完成。调制器根据一定的规律，对回波进行处理。2. 检定装置的构建原则，在于多普勒频率信号的超高频单频带相位调制，而且，相对于载波，其相移与运动方向相对应，调制振荡频率值与所需被模拟运动速度相对应，而震荡幅度与至被模拟运动车辆（遥测系统）的距离
42、相对应。把被检测测速仪装在无回波室上时，发生实际工作条件的模拟过程。3.用抑制边频调制的正交移相混频器作为调制器。调制过程中把带有车辆运动方向及其速度信息的频率分量，加于从测速仪收到的超高频信号，这样形成的信号又向测速仪方向反射回去，又作为从运动车辆反射回来的信号被接收。根据多普勒公式，计算调制频率值：Fd = fo2V/C 其中 Fd 与被模拟车辆运动速度相应的调制频率，Hz:fo 被检测（检定）测速仪发射的连续振荡频率, HzV 被检定装置模拟的车辆速度，m/sec;C电磁振荡在空气中的传播速度，m/sec。4. 用调制信号幅度，去测定至被模拟车辆的距离。由测量从运动着的通用型轿车反射回来
43、信号，确定信号的量值。频率范围在10.500 10.550 GHz时，用BKYUF 2.092.001定标天线来测量；频率范围在GHz时，用BKYUF 2.092.002 取代。在本运行指导的附件里，阐述了测量方法。5.展示检定装置的结构框图被检定测速仪装在无回波室上，在离被检定测速仪一定距离上，装有反射信号调制器。用控制处理模块形成的低频信号控制调制器的工作，控制处理模块分别用连接电缆与个人计算机和调制器相连。检定装置有四种工作方式：手动，半自动，自动和标定工作方式。手动方式中，检定装置操作员用设定车辆运动速度数据，车辆距离数据，和车辆行驶方向。一般来说，在检定没有外部控制接口的测速仪时，利
44、用半自动工作方式。这种工作方式中，计算机按程序输入数据，操作员目力读出雷达测速仪的数据。检测有外部控制接口的测速仪时，利用自动工作方式。自动工作方式检测测速仪时，计算机按程序输入数据和读出测量结果。标定工作方式可以标定检定装置并保存其标定结果。三、 技术规格1. 车辆的被模拟运动速度范围10 400 km/h.2. 被模拟车辆运动速度设置间隔为1 km/h3. 至运动车辆的模拟距离范围100 1000 m。4. 模拟速度的绝对误差基本范围 0.3 km/h。.5. 至模拟车辆的距离设置相对误差基本范围10m注：在模拟距离范围内一个点上或几个点上，对检定装置进行标定，此时，由加在超高频反射信号调
45、制器上的标定电压值，来保证基本误差。 6. 装置保证对车辆行驶方向做出模拟7. 装置保证对两个同向或反向行驶的车辆，进行模拟8. 装置保证测量被检定测速仪辐射的工作频率- 10 GHz反射信号调制器， 2.082.001，工作频率测量范围：10.52525 GHz；- 24 GHz反射信号调制器， 2.082.002，工作频率测量范围：24.150100 GHz；- 34 GHz反射信号调制器，工作频率测量范围：34.4 35.2 GHz。9. 测速仪辐射工作频率的测量误差2 MHz.10. 从装置给电起，到建立工作方式时间 15分钟11. 连续工作时间 12小时12. 检定装置到出现故障前的平均工作时间 30000小时13. 检定装置平均工作寿命 8年14. 220V/50 Hz交流电网的消耗功率20W在被模拟速度检测频率的同轴线接插口上接有电缆时，严禁进行检定测速仪。四、 运行条件在以下气候条件下工作时，检定装置保持其参数：周围空气温度在1035温度在25时，空气相对湿度达80大气压：84106.7P(460800