實例分析

由 5.2 節的模擬訊號辨識結果得知，本研究提出的譜熵門檻辨識法較傳統能量辨 識法擁有更好的辨識能力，這一節將以實際雷達收取之訊號資料，以本研究方法與傳 統能量門檻法進行辨識結果比較。以下將針對雷達收取訊號的地理環境與軟體程式作 介紹，並說明訊號資料的處理過程，將實際雷達訊號資料以端點檢測模式進行訊號偵 測，並與實際車輛通過情形比對，進行辨識率分析。

5.3.1 偵測環境介紹

本研究分析之訊號為 2009 年實際道路量測之數據，因為訊號辨識演算法須符合 多車道偵測之目標，其環境選取須符合多車道，可裝置側向微波雷達偵測器等條件，

地點選定公道五路台肥公司附近路段，該地區之地理環境如圖 5.4 所示。

圖 5.4 雷達偵測環境圖(公道五路) 資料來源：[31]

本資料蒐集地點位於公道五路台肥公司附近，道路兩旁各有人行道，道路中央有三處 分隔島，為一雙向六車道之車流環境，由圖 5.5 可看到偵測器涵蓋範圍共包含了六個 車道，但由於路測設備的限制，實際偵測範圍為第二車道到第六車道。

44

圖 5.5 車輛偵測影像畫面(公道五路) 資料來源：本研究整理

5.3.2 偵測器軟體

微波雷達偵測器蒐集完資料後，本研究透過 DSP 與 LabVIEW 軟體將訊號由偵測 器擷取到 PC 以供後續分析使用。LabView 為 Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench 的簡稱，由美商國家儀器公司所開發之圖形化程式語言，採用圖形化設計 的元件概念，因此開發程式較易著手，另外，它已內建資料擷取、資料分析、影像呈 現等功能，對於量測後的數據分析與顯示有相當好的效果。透過使用資料擷取卡(DAQ 卡)將偵測器所收取之訊號傳輸到電腦中，取代了以往訊號分析所需之示波器及訊號 產生器，如圖 5.6 所示。

圖 5.6 使用 DAQ 卡進行資料擷取 資料來源：[31]

45

在本研究中，使用 LabVIEW 作為雷達訊號擷取工具，利用該程式將 DSP 轉到電腦的 數位訊號資料進行 FFT 運算、即時交通資訊演算法來產生即時資訊，並於電腦螢幕 中顯示。程式進行時會同時執行兩個動作：抓取偵測時間，以及擷取卡所得到的訊號 資料，將取得之訊號資料分別加以記錄與進行快速傅立葉轉換，將時間序列資料轉換 至頻率序列資料，再根據後續演算法需要進行分析，下圖 5.7 為實際操作之畫面，於 畫面左半部分別顯示出訊號在頻域之頻譜圖，而右方則會顯示該時間點所對應的實際 道路影像之畫格。

圖 5.7 LabView 軟體介面 資料來源：本研究整理

以下為偵測器系統重要參數，利用這些參數可計算取樣頻率與取樣點數，透過快速傅 立葉轉換，由頻譜計算出偵測物體距離偵測器之距離，進而辨識車輛所在位置。

表 5.2 雷達偵測器之參數與特性

Waveform Linear FMCW, Triangular Transmitted power 50mw

RF Frequency 10.525GHz Signal Processing 256 Range FFT A/D Sampling Rate 256KHz

Radar Detect Side-looking Radar Height 6.5m

46

Modulation Cycle 1000Hz Modulation Slope 50MHz/ms

Beam width 3∘

Range resolution 1m Wave Length 0.0285m