Korrelationsradarverfahren zur Messung von Fahrzeuggeschwindigkeiten:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI Verl.
1997
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| adam_text | Titel: Korrelationsradarverfahren zur Messung von Fahrzeuggeschwindigkeiten
Autor: Kleinhans, Peter
Jahr: 1997
FORTSCHRITTBERICHTE VM Dipl.-Ing. Peter Kleinhans, Weiterstadt Korrelationsradarverfahren zur Messung von Fahrzeuggeschwindigkeiten Reihe 12: Verkehrstechnik/ Fahrzeugtechnik Nr. 303
V Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 1 2 Verkehrsradar nach dem Korrelationsprinzip 3 2.1 Vorzüge des Korrelationsradarverfahrens ..................................... 3 2.2 Aufbau und Funktionsweise eines Korrelationsradars ............................ 4 2.2 1 Das CW-Doppler-Radarvet fahren..................................... 5 2.2.2 Prinzipien zur Realisierung eines Korrelationsradars ....................... 6 2.2.2 I Anordnung mit zwei Sendefrequenzen ........................... 6 2 2.2.2 Anordnung mit einer Beleuchtungsantenne........................ 7 2 2.2.3 Anordnung mit geschalteten Kanälen ............................ 7 2.3 Anforderungen an die Radarantennen und deren Ausrichtung ...................... 8 3 Korrelationsverfahren zur Geschwindigkeitsmessung 13 3.1 Korrelationsfunktionen determinierter Signale................................. 13 3.1.1 Korrelationsfunktionen zeitdiskreter Signale ............................ 14 3.1.2 Modifizierte Korrelationsfunktionen .................................. 15 3.2 Berechnung der Korrelationsfunktion im Frequenzbereich........................ 16 3.2 1 Schrittweise Berechnung der Korrelationsfunktion langer Signale ............ 19 3.3 Korrelation der Dopplersignale und deren Flüllkurven........................... 21 3.3.1 Hüllkurvenbildung aus Quadratursignalen .............................. 23 3.3 2 Berechnung der Einhüllenden der Korrelationsfunktion .................... 24 3.4 Einfluß von statistischen Störungen auf das Korrelationsergebnis .................. 25 4 Meßtechnik und Aufzeichnung der Dopplersignale 28 4.1 Meßaufbau ........................................................... 28 4.1.1 Korrelationsradar ................................................ 28 4 111 Antennen ................................................ 31 4.1 2 Meßwerterfassung................................................ 31 4.1.3 Ermittlung der Referenzgeschwindigkeit
............................... 36
VI 4.2 Meßstrecke........................................................... 37 4.3 Meßparameter......................................................... 39 4.3.1 Benennung der Meßwertdateien ..................................... 39 4.3.2 Gemessene Kraftfahrzeuge ......................................... 40 4.3.3 Sondermessungen................................................ 41 5 Auswertung der Messungen 42 5.1 Programm zur Signalanalyse und Korrelation ................................. 42 5.1.1 Integrierte Korrelationsalgorithmen................................... 45 5.1.2 Signalsimulation ................................................. 48 5.2 Einfluß der Parameter auf die Meßergebnisse ................................. 49 5.2.1 Sendefrequenz................................................... 49 5.2 2 Halbwertsbreite der Antennen....................................... 50 5.2.3 Antennenbasis................................................... 51 5.2.4 Polarisation der Antenne........................................... 53 5.2.5 Empfängerdynamik............................................... 53 5.2.6 Störabstand..................................................... 54 5.2.6.1 Rauschminderung mit Pruningfilter............................. 58 5.2.7 Seitenabstand ................................................... 59 5.2.8 Horizontaler Aufstellwinkel......................................... 59 5.2.9 Aufstellhöhe .................................................... 61 5 2.10 Parallelität der Meßebene zur Fahrbahn................................ 61 5.3 Ziel-und umgebungsbedingte Einflüsse...................................... 62 5.3.1 Beschleunigende Fahrzeuge.......................................... 62 5.3.2 Schrägfahrt..................................................... 64 5.3.3 Rotationsbewegung der Räder....................................... 66 5.3.4 Bodenreflexionen
................................................ 66 5.4 Statistik der Meßergebnisse............................................... 68 6 Meßalgorithmus für ein Korrelationsverkehrsradargerät 81 6.1 Anforderungen an den Meßablauf eines Verkehrsradargeräts...................... 81 6.2 Vorgeschlagener Meßalgorithmus.......................................... 82 6.2.1 Einfahrterkennung................................................ 82 6.2.2 Meßwertbildung ................................................. 87
Vil 6.2.3 Verifizierung des ermittelten Meßwerts................................ 9] 6.2.4 Ausfahrtsuche................................................... 94 7 Realisierung eines Korrelationsverkehrsradargeräts 96 7.1 Systembeschreibung .................................................... 96 7.2 Ergebnisse der Versuchsmessungen am fließenden Verkehr....................... 98 8 Zusammenfassung 100 Anhang 102 A Formelzeichen und Abkürzungen ......................................... 102 B Herleitung des diskreten Korrelationstheorems im Frequenzbereich................ 105 C Tabellen der Ergebnisse der systematisch durchgeflihrten Messungen .............. 106 Literaturverzeichnis 119
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