基于环形线圈感应的车辆测速技术与实现

发布时间：2017-03-19 22:01

  本文关键词：基于环形线圈感应的车辆测速技术与实现，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着我国汽车保有量数量的不断增多,因超速行驶而引发的交通事故常有发生,不但给行人带来了极大的安全隐患,而且交通事故的恶劣后果还严重影响着人们的身心健康。文章首先分析了几种车辆检测器的原理及其优缺点,然后详细分析了环形线圈感应车辆测速的基本原理和算法分析,并给出了相应的基于环形线圈感应的车辆测速系统设计。文章详细阐述了系统的实现方法和相关的关键技术,并介绍了系统的结构及设计原理。系统中的数据采集模块由CPLD实现,系统将采集到的频率变化数据进行互相关处理,寻找出其峰值对应的时间,从而对车辆速度进行检测,完成了车速检测系统设计,并在软件上模拟了车速检测过程。文章创新之处在于：对环形线圈正常工作有着最严重影响的电磁干扰源进行了数学建模,并利用CST的Microwave Studio有限积分技术仿真软件进行仿真分析。仿真结果表明：当车辆的点火系统工作于线圈传感器的上方时,线圈传感器的正常工作会受到点火系统生成的电磁干扰的影响。因此我们需要采取一定的电磁干扰抑制方法,文章最后进一步地探讨了线圈传感器应对电磁干扰的有效措施。
【关键词】：线圈感应 互相关 电磁干扰 仿真分析
【学位授予单位】：上海应用技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U491.116
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 前言9-10
• 1.1 研究背景与意义9-10
• 1.2 本文研究的主要内容10
• 第2章 车速检测器的分类10-13
• 2.1 车速检测技术的现状与发展10-12
• 2.2 车辆测速检测器技术现状12-13
• 第3章 环形线圈测速原理13-18
• 3.1 环形线圈的结构与工作原理13-15
• 3.1.1 环形线圈检测器的组成14-15
• 3.1.2 环形线圈检测器检测原理15
• 3.2 互相关原理15-18
• 3.2.1 互相关的基本原理15-16
• 3.2.2 互相关法车辆测速原理16-18
• 第4章 环形线圈测速的技术要点18-24
• 4.1 频率数据的采样技术与原理18-19
• 4.1.1 数据采样方式的选择18
• 4.1.2 数据采样方法与实现原理18-19
• 4.2 数据处理技术的选择19-20
• 4.2.1 数字信号处理的实现方法19-20
• 4.2.2 本系统中数据处理技术的要求20
• 4.3 车辆测速算法的实现原理20-24
• 4.3.1 互相关函数与卷积的关系20-21
• 4.3.2 用DFT计算线性卷积21-22
• 4.3.3 FFT求互相关的步骤22-24
• 第5章 DSP车辆测速系统24-36
• 5.1 DSP芯片选用24-25
• 5.2 TMS320C5402 DSP的硬件资源25-27
• 5.2.1 TMS320C5402 DSP片上资源25-26
• 5.2.2 TMS320C5402 DSP存储器结构26-27
• 5.3 基于DSP的车辆测速系统27-29
• 5.3.1 DSP处理系统硬件设计28
• 5.3.2 CPLD与DSP数据通信28-29
• 5.4 DSP系统的外围电路设计29-34
• 5.4.1 电源及电源管理电路30
• 5.4.2 复位电路30-31
• 5.4.3 时钟信号电路31-33
• 5.4.4 JTAG仿真接口电路33
• 5.4.5 串行通信接口33-34
• 5.5 DSP芯片的初始化34-36
• 5.6 DSP程序的引导36
• 第6章 车辆测速软件功能的实现36-41
• 6.1 软件设计思想及实现流程36-38
• 6.2 互相关测速的模拟仿真38-39
• 6.3 互相关算法的软件开发环境及其实现39-41
• 6.3.1 DSP软件开发环境CCS39-40
• 6.3.2 FFT算法编程与实现40-41
• 第7章 建模与仿真41-53
• 7.1 线圈感应电磁干扰源干扰机理分析41-42
• 7.2 点火系电磁干扰源模型42-45
• 7.2.1 点火系工作原理及辐射特性42-44
• 7.2.2 电磁干扰仿真模型44-45
• 7.3 仿真计算45-52
• 7.3.1 模型1：点火系设置在地面上50cm处45-47
• 7.3.2 模型2：点火系设置在地面上100cm处47-49
• 7.3.3 模型3：点火系设置在a3,a4两边交点地面正上方50cm处49-51
• 7.3.4 模型4：点火系设置在地面上50cm处,al与a2夹角由90度扩大为120度51-52
• 7.4 结果分析52-53
• 第8章 电磁干扰抑制措施探究53-59
• 8.1 引言53-54
• 8.2 抑制干扰的方法探究54-57
• 8.2.1 模型5：正方形线圈传感器54-55
• 8.2.2 模型6：圆形线圈传感器55-57
• 8.3 抑制干扰的其它措施57-59
• 结论与展望59-60
• 参考文献60-63
• 致谢63-64
• 攻读硕士学位期间的主要成果64

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