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咸阳职业技术学院电子信息系毕业论文
超声波倒车雷达
学生物之间的距离。超声波测距原理简单，本钱低，制作方便，但其传输速度受空气影响较大，不能精确测距。另外，超声波能量与距离的平方成正比衰减，因此，距离越远，灵敏度越低，从而使超声波测距方式只适用于较短距离。
超声波测距的原理
由于倒车时汽车的行驶速度较慢，和声速相比可以认为汽车是静止的，因此在系统中可以忽略多普勒效应的影响。利用单片机产生40Hz的工作频率，经过超声波发射器发射，遇到障碍物返回被超声波接收器接收后，经过接受检测装置对接收信号进行处理，由单片机计算超声波发射器到障碍物之间的距离，将计算结果送至显示器显示，并驱动蜂鸣器按距离的远近发出不同的节拍提示音。
目前，超声测距有相位检测法、声波幅值检测法、渡越时间检测法三种。相位检测的精度高，但检测范围有限；声波幅值检测易受反射波的影响；渡越时间检测工作方式简单、直观，在硬件控制和软件设计容易实现。故超声波测距原理一般采用渡越时间法。其原理是超声波传感器发射超声波，超声波在空气中传播至障碍物，经反射后由超声波传感器接受反射脉冲，测出超声脉冲从发射到接收的时间，再乘以超声波在空气中的速度就得到2倍于声源和障碍物之间的距离，即：D=
本式中，D为超声传感器与障碍之间的距离，c为超声波在空气中的传播速度,t为超声波从发射到接收所经过的时间，t可由单片机计脉冲个数的方法实现。超声波在空气中的传播速度为。
其中T为绝对温度值，=, =。在测量精度不是很高的情况下
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,一般可以认为c为常数。由于温度影响超声波在空气中的传播速度;超声波反射回波又很难精确捕捉,致使超声波在空气中传播的时间很难精确测量。这些因素是使用超声测距引起误差的原因。
倒车雷达性能指标
通常衡量倒车雷达性能的指标有以下几个方面：一是衡量精度，不仅要求倒车雷达具有高的分辨率，而且还要有低的衡量误差；二是探测范围，好的倒车雷达探测盲区少，探测范围宽；三是响应时间，这要求倒车雷达能够快速的测量出障碍物的距离，及时地提醒驾驶员障碍物的方位和距离。
测量精度
影响超声波测距精度通常有以下几个方面：
〔1〕温度的影响
在超声波测距中，声速是测量的基准。而在空气介质中，声速受温度、湿度、大气压等因素的影响，其中温度影响最大，因此应对其进行补偿，补偿公式为c=+。式中：c—声速，m/s；T—环境摄氏温度，℃。
〔2〕回波包络起伏影响
由于障碍物的远近、超声的入射角度、反射介质等方面的不同，使得接收换能器所获得的回波幅度相差非常大。例如同样的障碍物 ，，其回波包络的幅度要相差上百倍；或者相同距离、相同材质的障碍物，由于有效反射面积的不同，其回波幅度也会相差很大。使用单一电平阀值时，假设设置的阀值过高，那么可能使较微弱回波漏触发；假设阀值过低，那么可能出现测量误差。
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为了克服回波包络起伏带来的不利影响，可以采用可变阀值或归一化回波包络的方法来解决。这种方法分两步来实现：第一步，首先发射一段超声波，然后测量回波包络的幅度，并记录下回波包络的最大峰值；第二步，再发射一段超声波，然后接收回波，利用上一步记录的回波峰值乘以一个比例因子后，作为本次测量的触发电平阀值，这样就可以保证每次测量的触发时刻位于回波的相同位置。或者在第二次接收回波的过程中，利用第一次记录的回波峰值去控制接收放大电路的自动增益控制电路〔AGC〕，使得第二次接收回波的幅度保持根本恒定，这样在触发电平阀值固定的情况下，也能保证每次测量触发时刻的一致性。由于这种方法需要测量回波的峰值，不仅使得测量电路变得复杂、增加了本钱，而且，在障碍物较近时，回波峰值测量的误差很大，甚至无法测量。这是因为，倒车雷达为了保证足够远的探测范围，在超声波发射时，都以最大的功率进行发射，以便远处障碍物也能有足够的回波强度。但在障碍物较近时，由于回波强度大大增加，使得经放大后的回波信号处于严重的饱和与截止状态，这样就无法测量回波的峰值大小。
探测范围
影响倒车雷达探测范围的因素有环境噪声、超声发射局部和接收局部