[发明专利]一种77GHz机车雷达预警系统

权利要求书

1.一种77GHz机车雷达预警系统，其特征是：包括MCU主控模块和预警模块，MCU主控模块用于根据危险程度判据判断危险程度，并在存在危险时根据危险程度发送不同的信号至预警模块，预警模块用于在收到不同的信号后进行不同的预警。

2.根据权利要求1所述的一种77GHz机车雷达预警系统，其特征在于，不同的信号为不同占空比的PWM波，或者为不同频率的PWM波，预警模块包括蜂鸣器和/或LED灯组。

3.根据权利要求1所述的一种77GHz机车雷达预警系统，其特征在于，不同的信号为不同的电压信号，预警模块包括振动器，振动器置于机车把手内部或者座椅下面。

4.根据权利要求2或3所述的一种77GHz机车雷达预警系统，其特征在于，预警模块还包括刹车控制器，刹车控制器与机车刹车系统连接，MCU主控模块还用于在危险程度达到最高等级时，发送刹车信号至刹车控制器。

5.根据权利要求4所述的一种77GHz机车雷达预警系统，其特征在于，危险程度判据为机车与目标的距离R、机车的速度v和角度β，机车与目标的距离R的单位为m，机车的速度v的单位为m/s，角度β为机车前进方向与机车和目标连线之间的夹角。

6.根据权利要求5所述的一种77GHz机车雷达预警系统，其特征在于，危险程度的判断步骤如下：

(1)判断是否成立，如果是，则进入下一步；反之，则判定为不存在危险；

(2)计算危险系数w，计算公式如下：

式中，a为机车急刹车时加速度的绝对值，单位为m/s²；

(3)将危险系数w与不同的阈值进行比较，确定危险程度。

7.根据权利要求6所述的一种77GHz机车雷达预警系统，其特征在于，不同的阈值为阈值I和阈值II，当w≥阈值II时，危险程度达到最高等级；当阈值I≤w<阈值II时，危险程度达到中间等级；当w<阈值I时，危险程度达到最低等级。

8.根据权利要求7所述的一种77GHz机车雷达预警系统，其特征在于，77GHz机车雷达预警系统还包括射频收发模块和信号预处理模块；

射频收发模块主要由频率发生器、功率放大器、发射天线、接收天线和混频器组成；

信号预处理模块主要由低噪声放大器、滤波器和ADC转换器组成；

频率发生器用于在锯齿波调制作用下产生毫米波信号并发送至功率放大器，功率放大器用于放大信号并发送至发射天线和混频器，发射天线用于发射放大信号，接收天线用于接收回波信号并发送至混频器，混频器用于将放大信号与回波信号进行混频产生差拍信号发送至低噪声放大器；

低噪声放大器用于放大信号并发送至滤波器，滤波器用于对信号进行滤波处理后发送至ADC转换器，ADC转换器用于将信号进行ADC转换形成数字信号并发送至MCU主控模块；

MCU主控模块还用于对数字信号进行处理得到危险程度判据，具体过程为：对数字信号进行二维快速傅里叶变换得到机车与目标的距离R和机车的速度v，基于峰值检测运算和恒虚警检测把目标从噪声中分离出来并采用数字波束形成的方法测得角度β。

9.根据权利要求8所述的一种77GHz机车雷达预警系统，其特征在于，预警模块还包括显示器，显示器用于显示机车与目标的距离R、机车的速度v和角度β。