许卫东、汽车倒车防撞雷达系统的设计、7

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1、毕业设计(论文)毕业设计（论文）作者：许卫东学号：11017266系部：电信学院专业：光电子题目：汽车倒车防撞雷达系统的设计指导者；张铮2013年3月毕业设计（论文）中文摘要目录第一章绪论11.1论文研究的背景和意义11.1.1超声波测距领域的历史和国内外发展现状11.1.2汽车倒车雷达预警系统国内外研究现状11.2本章小结1第二章超声波测距的基本理论22.1超声波的定义22.2超声波的物理特性22.2.1超声波的衰减22.2.2超声波的波形22.2.3超声波传播速度····················································22.3超声

2、波传感器22.4超声波测距的工作原理………………………………………………..2第三章测距系统设计33.1系统的硬件设计33.2系统的软件设计33.3本章小结3第四章展望4结论5致谢6千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。在目录上点右键“更新域”，然后“更新整个目录”。Error!Notextofspecifiedstyleindocument.Error!Notextofspecifiedstyleindocument.1绪论1.1论文研究的背景和意义测距的原理和方法有很多，根据信息载体的不同可分为光学方法、无线电方法和超声波方法。随着电子技术的发展，先后出现了激光、超声波及红

3、外线等非接触式测距方法。激光测距虽然测距精度高，操作简单，但是受环境的影响比较大，且系统检测维护不便，价格相对昂贵，一般多在军事领域应用。红外测距属于电磁波的一种，超声波是声波测距，实现起来更容易且不受电磁干扰影响。红外传播速度为3×108州s，超声波在空气中的传播速度为340I∥s，其速度相对电磁波是非常慢的，因此在同等距离的情况下，超声波的传播时间远大于红外，往返时间更易测量。超声波在测距方面具有以下突出的优点：(1)环境介质可为空气、液体或固体等，适用范围广泛；(2)对外界光线和电磁场不敏感，可用于黑暗、有灰尘或烟雾、电磁干扰强等恶劣环境中，可以降低劳动强度；(3)超声波传感

4、器结构简单，体积小，费用低，信息处理简单可靠，易于小型化和集成化；Error!Notextofspecifiedstyleindocument.Error!Notextofspecifiedstyleindocument.由于超声波具有以上特点被广泛应用于测量物体的距离、厚度、液位等领域。在超声波探伤、自动泊车系统和倒车雷达系统中，超声波测距有其重要的应用。随着科学技术的发展，超声波测距技术在国防、汽车工业及日常生活中无处不在。目前超声波测距系统主要是采用微处理器为核心，使用微处理器内部的计时器计时，并结合温度补偿声速等处理手段提高测距精度。但由于超声波传播时间难于精确捕捉，温度对

5、声速的影响等原因，使得超声波测距的精度受到了很大的影响，限制了超声测距系统在测量精度要求更高的场合下的应用。由于微处理计时精度有限和硬件设计的束缚，现有超声波测距系统在测量范围为O．2m也Om的范围内，测量误差多为111In级，20cm以下基本为系统的测量盲区。现有超声波测距系统不仅测量范围有限制，且测量精度有限。超声波测距仪虽然原理简单，但是由于超声波测距受到许多外界因素制约，包括所测的超声波传播时间和超声波在介质中的传播速度j环境温度等等，如何选择合适的方法提高精度是技术开发的重要瓶颈，国内外的学者在提高超声波测距精度方面做了大量的研究。面对广阔的市场空间以及日益苛刻的测量要求

6、，如何提高适用范围和测距精度就成为了当前超声波测距设备开发的关键所在。1.1.1超声波测距领域的历史和国内外发展状况一般认为，关于超声波的研究最初起始于1876年F．Galton的气哨实验，这是人类首次有效产生的高频声波。在之后的三十年中，超声波仍然是一个鲜为人知的东西，由于当时电子技术发展缓慢，对超声波的研究造成了一定程度的影响。在第一次世界大战中，对超声波的研究逐渐受到重视。法国人LaIlgeVin使用一种晶体传感器在水下发射和接收相对低频的超声波。他提出的这种方法可以用来检测水中是否存在潜艇并进行水下通信。1929年，Sokolov首先提出用超声波探查金属物内部缺陷的建谢51

7、。相隔2年，1931年Mulhauser获准一项关于超声检测方法的德国专利，不过他并未做更多的工作。4年之后，1934年Sok010v首次发表了关于在液体槽子里用穿透法作实物试验的结果，他用了各种方法做了实验，用来检测穿过试件的超声能量，其中之一是用简单的光学方法观察液体表面由超声波形成的波纹。德国人B哪蛐锄在他的论著《ULTRASONIC》中，详细的论述了有关超声波的大量早期资料，该论著一直被认为是该领域的经典之作。Error!Notextofspecifiedst