文档介绍：北京交通大学
硕士学位论文
基于无线磁阻传感器的车辆检测系统研究与实现
姓名:陈锐
申请学位级别:硕士
专业:交通信息工程及控制
指导教师:蔡伯根
20090601
中文摘要摘要:车辆检测技术是芯康墓丶际踔唬ü盗炯觳饣袢∽既返慕煌流量、车辆行驶速度等交通参数是实施交通状况监控和进行交通管理的重要依据。传统的车辆检测器存在不易安装和维修、检测精度受环境影响较大等缺点,所以研究了无线通信技术用于车辆检测系统内部各节点间通信的优势,在此基变其灵敏度,使其检测直径约等于一般道路的宽度,提高了车辆检测精度,减少第三,从系统数据处理与分析角度出发,系统研究了车辆检测器数据分析算法。针对是否有车辆通过的检测,本文基于自适应阈值的思想,提出了基于小波验证了算法的有效性和硬件系统的可靠性。实验结果证明,基于磁阻传感器的车研究一种检测精度高且方便安装和维护的车辆检测器是很有必要的。因此,将无线传感器网络和磁阻传感器检测技术引入车辆检测系统的设计与实现是一个有价值的研究方向。本文系统研究了基于无线磁阻传感器的车辆检测系统的软硬件设计及其检测算法,改进了传统的车辆检测器,提出了两种有效的车辆检测算法,并软件实现了车辆检测的数据分析与检测结果显示。具体来说,本文的研究内容主要包括以下三方面:第一,从系统硬件设计角度出发,分析了磁阻传感器用于车辆检测的原理,础上对无线磁阻传感器用于车辆检测的可行性做了探讨,提出了系统硬件设计总体框架,为检测器性能测试和车辆检测算法的研究打下基础。第二,从检测器放置位置和方式角度出发,通过实验及对大量实验数据的分析,选取将检测器摆放在道路中央的放置方式。并通过调整车辆检测器的电路改虚检和漏检。变换的迭代最优阈值检测算法。针对车速检测,本文改进了传统车速检测算法,提出一种基于时钟同步的车速检测方法,减小了检测系统进行车速检测时的误差。通过对系统的数据处理,能够检测区域是否有车辆通过、进行车速测试并判断车辆行驶方向。最后,本文设计并实现了车辆检测软件,利用基于磁阻传感器的车辆检测器在实际道路上对多种车辆行驶状况煌邓佟⑿惺环较进行了大量现场测试,辆检测系统能够达到较高的检测精度。关键词:车辆检测器;磁阻传感器;分类号:.
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图索引图在均匀磁场中铁磁物体引起畸变⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图车辆通过引起地磁场变化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图各种磁传感器的检测磁场范围⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图磁阻效应⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图惠斯通电桥镜缜全桥差动补偿电路⋯⋯⋯⋯⋯⋯。图用于车辆检测的无线传感器网络布设⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。图协议结构图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图信号多层分解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图检测器整体结构图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图基于无线磁阻传感器的车辆检测器电路板⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图基于无线磁阻传感器的车辆检测器的实物图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。图车辆行驶方向偏离磁阻传感器敏感轴⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图双极性磁体的地磁场分布以及相应公式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图车辆沿嵴较蛲ü觳馇颉图车辆沿嵴较蛲ü觳馇蚴盭轴的检测信号⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图车辆沿嵴较蛲ü觳馇蚴盰轴的检测信号⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图车辆沿嵴较蛲ü觳馇蚴盳轴的检测信号⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图盗狙豖轴正方向和岣悍较蚍直鹜ü觳馇颉图按ǜ衅髅舾兄醞下向和车辆行驶方向相同时局岬募觳庑藕拧图ǜ衅髅舾兄嵴蚝统盗拘惺环较蛳喾时岬募觳庑藕拧图ǜ衅鞣胖迷诔档乐醒搿图盗狙豖轴正向驶过传感器时岬募觳庑藕拧盗镜着探峁雇肌图盗驹诰嗬氪ǜ衅鱨盰轴的检测信号⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图车辆在距离传感器盰轴的检测信号⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.∏慷仁档谋浠图传感器检测半径与道路宽度的关系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图传感器工作温度测试轴检测结果轴检测结果⋯~⋯图传感器工作温度试⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
图基于小波变化的迭代最优阈值算法流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图ǜ衅骷觳庑藕欧治觥图滑动平均滤波思想⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图原始车辆检测信号瞬ù砗蟮募觳庑藕拧图基于小波变换的阂值车辆检测算法的逻辑结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯阈〔ǚ纸饨峁图基于小波变化的固定阈值算法流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图采样点方差分布图种⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图采样点方差分布图分钟图τ谩ǘ猿盗炯觳馄鹘谐邓俨馐浴图较⒋涔痰氖奔溲映佟图邓偌觳馑惴ㄊ迪至鞒掏肌图ǜ衅鹘谐盗炯觳狻图车辆在检测器上方经过⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯