[发明专利]一种基于毫米波雷达的超速监控方法、装置和设备

权利要求书

1.一种基于毫米波雷达的超速监控方法，其特征在于，包括：

接收由毫米波雷达的第一接收天线接收到的第一反射信号；其中，所述第一反射信号是由毫米波雷达的发射天线向预定区域发射的检测信号反射生成；

将所述第一反射信号与本振信号进行混频以获取第一中频信号；其中，本振信号为所述毫米波雷达自产生的一个时刻与发射信号同频率的信号；

接收由毫米波雷达的第二接收天线接收到的第二反射信号；并将所述第二反射信号与本振信号进行混频以获取第二中频信号；

获取第一中频信号中，在预定时间内峰值超过预设的距离幅度阈值的峰值谱线的个数M，并获取M个峰值谱线对应的M个速度频谱；

根据预先设定的速度幅度阈值，确定获得的M个速度频谱中超过所述速度幅度阈值的峰值谱线的个数K，并记录K个峰值谱线在所述第一中频信号中的位置，以获得K个频谱位置；

根据所述K个频谱位置，获得与所述K个频谱位置对应的K个目标物体与所述毫米波雷达之间的径向距离以及与所述K个频谱位置对应的超过所述速度幅度阈值的第一频率；

根据所述第一频率，获得所述目标物体相对毫米波雷达的径向速度；

根据所述径向速度、毫米波雷达所在位置与预先所述预定区域的每个车道上设置一个监测点之间沿车道方向的距离以及所述径向距离，获得与所述K个频谱位置对应的K个目标物体的行驶速度；

分别对所述第一中频信号和所述第二中频信号做一维FFT频谱分析，以获得所述第一中频信号中的第一相位频谱和第二中频信号中的第二相位频谱；

根据所述K个频谱位置，获得K个频谱位置在第一相位频谱中对应的K个第一相位信息以及K个频谱位置在第二相位频谱中对应的K个第二相位信息；

根据所述第一相位信息和所述第二相位信息，获得与K个频谱位置对应的K个相位差；并根据所述K个相位差，获得所述径向距离的方向与毫米波雷达的主轴方向之间的第一夹角；

根据所述第一夹角、毫米波雷达主轴方向与竖直方向的第二夹角，所述毫米波雷达主轴方向与监测点和地面的交点共线之间的第三夹角以及所述径向距离，获得与所述K个频谱位置对应的K个目标物体到所述毫米波雷达的水平距离；

根据所述水平距离以及毫米波雷达所在位置与监测点之间沿车道方向的距离为x，获得所述K个目标物体距离所述毫米波雷达所在位置沿垂直车道方向的水平距离；

根据所述毫米波雷达所在位置沿垂直车道方向的水平距离，以获得所述K个目标物体所在的车道；

当判断所述目标物体的行驶速度大于其所在车道的限定速度时，则确认该目标物体超速。

2.根据权利要求1所述的基于毫米波雷达的超速监控方法，其特征在于，

获取所述第一中频信号中，在预定时间内峰值超过预设的距离幅度阈值的峰值谱线的个数M，并获取M个峰值谱线对应的M个速度频谱，具体包括：

对所述第一中频信号做一维FFT频谱分析，以获得所述第一中频信号中的第一距离频谱；

获取所述第一距离频谱中，在预定时间内峰值超过预设的距离幅度阈值的峰值谱线的个数M，并对M个峰值谱线分别进行二维FFT频谱分析，获得对应的M个速度频谱。

3.根据权利要求1所述的基于毫米波雷达的超速监控方法，其特征在于，在预先所述预定区域的每个车道上设置一个监测点；其中，监测点和雷达主轴方向a与地面的交点共线b，并且a与b之间的夹角为θ；

则每个监测点的目标物体到毫米波雷达的水平距离表示为：

其中，φ为毫米波雷达主轴方向与竖直方向的第二夹角，d_K为K个频谱位置对应的K个目标物体的顶部与所述毫米波雷达之间的径向距离，β_K为所述径向距离的方向与毫米波雷达的主轴方向之间的第一夹角，k＝1，...，K。

4.根据权利要求1所述的基于毫米波雷达的超速监控方法，其特征在于，根据所述水平距离以及毫米波雷达所在位置与监测点之间沿车道方向的距离为x，获得所述K个目标物体距离所述毫米波雷达所在位置沿垂直车道方向的水平距离；则所述K个目标物体距离所述毫米波雷达所在位置沿垂直车道方向的水平距离表示为：