測量移動車輛和物體的速度對于確保道路安全、進(jìn)行交通分析和支持研究應(yīng)用至關(guān)重要。傳統(tǒng)系統(tǒng)通常體積龐大或成本高昂，而當(dāng)前的要求強調(diào)緊湊、高效且經(jīng)濟實惠的替代方案。

該系統(tǒng)提供了一種基于多普勒效應(yīng)的便攜式無線速度檢測解決方案。它分析由移動物體和傳感器之間的相對運動引起的毫米波信號頻率偏移。該系統(tǒng)通過精確的毫米波發(fā)射和接收，準(zhǔn)確測量汽車、摩托車和火車等快速移動目標(biāo)的速度。

這款智能多普勒雷達(dá)系統(tǒng)專為多功能性而設(shè)計，無論是安裝在路邊桿上還是用作與移動設(shè)備配對的便攜式裝置，都支持有效的速度監(jiān)控。

圖 1： 正在測試的作者原型

上面的物料清單表格詳細(xì)說明了所需的組件，而圖 1 顯示了作者在三腳架上測試的組裝原型。該系統(tǒng)甚至可以安裝在路邊桿上，用于智慧城市應(yīng)用和持續(xù)監(jiān)測。

了解雷達(dá)中的多普勒效應(yīng)

多普勒效應(yīng)是現(xiàn)代雷達(dá)測速系統(tǒng)背后的基本原理。它是指由波源和觀察者之間的相對運動引起的波（例如聲音或無線電波）的頻率和波長的變化。

兩個主要場景用聲音說明了這種現(xiàn)象：

1. 移動源，靜止觀察器

如果聲源向觀察者移動，聲波會被壓縮，從而產(chǎn)生更高的觀察頻率（更高的音調(diào)）。相反，當(dāng)聲源遠(yuǎn)離時，聲波會伸展，從而導(dǎo)致觀察到的頻率較低（音調(diào)較低的聲音）。

2. 靜止源，移動觀察者

如果觀察者向靜止源移動，則感知頻率會增加。如果觀察者遠(yuǎn)離，感知頻率會降低，從而產(chǎn)生類似的多普勒效應(yīng)。

基于雷達(dá)的速度檢測系統(tǒng)的工作原理相同，但它們使用的不是聲波，而是射頻 （RF） 信號，通常在微波范圍內(nèi)。

多普勒雷達(dá)的工作原理

多普勒雷達(dá)的工作原理是使用天線或傳感器向特定方向傳輸射頻信號。這些通常安裝在車輛的前格柵或保險杠上，或安裝在桿子或便攜式系統(tǒng)的外部。發(fā)射的信號向外傳播，掃描周圍環(huán)境以查找潛在的障礙物、車輛或行人。

當(dāng)這些信號遇到物體時，一部分信號會反射回雷達(dá)接收器。如果物體是靜止的或以與雷達(dá)相同的速度移動，則返回信號的頻率基本保持不變。但是，如果物體相對于雷達(dá)處于運動狀態(tài)，則反射信號會發(fā)生多普勒頻移。

當(dāng)物體靠近時，會出現(xiàn)正多普勒頻移（頻率增加），而當(dāng)物體遠(yuǎn)離時，會出現(xiàn)負(fù)多普勒頻移（頻率降低）。通過分析此頻移，系統(tǒng)可以實時準(zhǔn)確確定移動物體的速度，無需物理接觸或復(fù)雜設(shè)置即可實現(xiàn)精確檢測。