摘  要： 根據(jù)相關(guān)測速原理,，利用相關(guān)差值法的信號處理方法,，設(shè)計(jì)一種基于DSP的非接觸式智能實(shí)時(shí)測速系統(tǒng)。系統(tǒng)采用模擬電路對紅外傳感器采集的模擬信號進(jìn)行處理,，利用DSP強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理能力實(shí)現(xiàn)對信號數(shù)字化采集,、運(yùn)算處理和結(jié)果顯示等功能。實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果表明,，系統(tǒng)測量誤差較小,，結(jié)構(gòu)簡單,，穩(wěn)定性高，抗干擾性強(qiáng),，測速范圍較寬,。
關(guān)鍵詞： 速度測量；相關(guān)理論,；峰值搜索,；DSP

　以往，速度測量系統(tǒng)普遍采用單片機(jī)和轉(zhuǎn)速傳感器相結(jié)合的結(jié)構(gòu),，其穩(wěn)定性和快速響應(yīng)性較差,。針對這一缺點(diǎn)[1]，本系統(tǒng)利用信息相關(guān)理論結(jié)合電子技術(shù)來設(shè)計(jì)和開發(fā)測速裝置,，可實(shí)現(xiàn)對任何運(yùn)動物體速度的非接觸式測量,，具有測量精度高、裝置電路簡單,、成本低以及智能化等特點(diǎn),，因此可在汽車測速、產(chǎn)品檢測線測速和管道流量檢測等許多領(lǐng)域內(nèi)得到廣泛應(yīng)用[2],。
1 測速原理
    應(yīng)用信息相關(guān)理論來測量物體運(yùn)動速度的基本原理是：物體運(yùn)動過程中,，物體同一位置上的信息在不同時(shí)間依然保持相同的特性。通過在某時(shí)間內(nèi),，利用對固定位置上的兩個(gè)信息采集點(diǎn)進(jìn)行連續(xù)采集,，所采集到的兩組信號具有相關(guān)特性[3]。對兩組信號進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算,，即可找出兩組采集信號的時(shí)間間隔,，從而計(jì)算出該物體運(yùn)動速度[4]。沿車輛運(yùn)動速度方向,，在車輛底部相隔一定距離安裝兩個(gè)傳感器Y1和Y2,， 如圖1所示。通過Y1,、Y2獲得車輛運(yùn)動相對地面表面的特征信號Y1(t)和Y2(t),，如圖2所示。

在上游傳感器Y1和下游傳感器Y2之間距離比較小的情況下(一般小于30 cm),，可以近似認(rèn)為車輛在D距離區(qū)間內(nèi)勻速行駛,。互相關(guān)信號Y1(t)和Y2(t)之間僅僅是一個(gè)運(yùn)動車輛同樣的一點(diǎn),，通過上游傳感器Y1和通過下游傳感器Y2的時(shí)間延時(shí)δ(t),，稱為“渡越時(shí)間”。通過互相關(guān)算法即可求得渡越時(shí)間δ(t)，從而獲得目標(biāo)車輛運(yùn)動速度：
 

4 實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果
    在實(shí)驗(yàn)測試中,，以電機(jī)轉(zhuǎn)盤線速度為標(biāo)準(zhǔn)速度值,，利用該系統(tǒng)來實(shí)測電機(jī)轉(zhuǎn)盤線速度的顯示數(shù)據(jù)值和標(biāo)準(zhǔn)速度值對比，記錄測試實(shí)驗(yàn)結(jié)果,，如表1所示,。

    對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析表明，該系統(tǒng)測量的最大相對誤差為0.9%,，小于1%,。通過長時(shí)間對該系統(tǒng)的測試顯示，其工作穩(wěn)定性強(qiáng),，可靠性高,。
    本文探討了利用信息相關(guān)理論,，結(jié)合嵌入式DSP系統(tǒng)來設(shè)計(jì)和開發(fā)了車輛實(shí)時(shí)互相關(guān)測速系統(tǒng),。利用測速裝置實(shí)測電機(jī)轉(zhuǎn)盤線速度的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文提出的測速系統(tǒng)測速可達(dá)190 km/h,，所提出的方案和具體實(shí)現(xiàn)方法是可行的,，它能實(shí)現(xiàn)對任何運(yùn)動物體線速度的非接觸式測量速度，其系統(tǒng)具有裝置電路簡單,、成本低廉和智能化等優(yōu)點(diǎn),。

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