[发明专利]混沌信号雷达汽车防撞系统及其方法

权利要求书

1.混沌信号雷达汽车防撞系统，包含有混沌激光器、光电探测器、功率分束器、功率放大器、发射天线、接收天线、信号处理器、声光报警器、显示器、数字相关器和制动系统，其特征在于：混沌激光器产生的混沌激光输入到光电探测器，光电探测器将混沌激光转化为电信号后输入功率分束器，功率分束器一个输出端的信号作为参考信号接入数字相关器，另一输出端的信号作为探测信号输入功率放大器；功率放大器的输出接入发射天线，发射天线发射的宽带混沌信号遇到障碍物后发生反射，接收天线对反射回波信号进行接收，接收天线的输出依次接入功率放大器和数字相关器，数字相关器的输出接入信号处理器，信号处理器的输出接入显示器，声光报警器以及制动系统。

2.权利要求1所述的混沌信号雷达汽车防撞系统，其特征在于混沌激光器是由激光器I(1)、准直透镜(2)、分束器(3)、光衰减器(4)和反射镜(5)构成，且依次由光连接；

或者是由激光器II(6)、光纤耦合器(7)、光衰减器(4)、偏振控制器(8)和激光器II(6)构成，并依次通过光纤接口连接；

或者是将激光器II(6)、光纤耦合器(7)、光衰减器(4)和偏振控制器(8)依次由光纤接口连接后，再由光连接反射镜(5)。

3.权利要求2所述的混沌信号雷达汽车防撞系统，其特征在于激光器I(1)是窗口输出的半导体激光器；激光器II(6)是光纤输出的半导体激光器。

4.权利要求1所述的混沌信号雷达汽车防撞系统，其特征在于信号处理器是微处理器、DSP或FPGA的嵌入式处理系统。

5.一种用于混沌信号雷达汽车防撞系统的方法，该方法是由下列步骤进行：

(1)通过光反馈或光注入的方式，混沌激光器产生宽带的混沌激光，经由光电探测器转换成电信号后输入到功率分束器，功率分束器将混沌信号分成两束，一部分作为探测信号经由发射天线发射出去，另一部分作为参考信号；

(2)数字相关器对接收到的具有时延的回波信号和参考信号进行互相关运算，通过相关测距法得到目标障碍物的距离，并将结果输入信号处理器；

(3)信号处理器根据一定时间间隔内测得的距离差计算出目标障碍物的相对速度，当目标障碍物的距离小于预先设置的报警距离(此预置报警距离根据汽车与障碍物的相对速度不同而不同，可在1m～100m间调节)时，由信号处理器控制声光报警器进行声光报警，同时根据测得的目标障碍物的相对速度控制制动系统做出相应的制动控制。

6.权利要求1或5所述的混沌信号雷达汽车防撞系统的方法，其特征在于目标障碍物是混沌信号雷达汽车防撞系统所能够探测到的动态和静态的物体。

7.权利要求5所述的混沌信号雷达汽车防撞系统的方法，其特征在于通过数字相关器对接收到的具有时延的回波信号和参考信号进行互相关运算，得到探测信号探测目标障碍物的往返时间，从而得到目标障碍物的距离。

8.权利要求5所述的混沌信号雷达汽车防撞系统的方法，其特性在于根据时间间隔内目标障碍物的距离差计算目标障碍物的相对速度。

9.权利要求5所述的混沌信号雷达汽车防撞系统的方法，其特征在于混沌激光器是基于半导体激光器的非线性特征，通过光反馈或光注入产生宽带混沌信号。