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基于双射频芯片级联的雷视一体系统设计实现
电子技术应用
李谦1，2，李博1，阮斌2
1.浙江工业大学 物理学院；2.浙江宇视科技有限公司
摘要： 在智能交通系统（Intelligent Transports System，ITS）领域，相较于单雷达和卡口相机的组合，雷视一体机有着成本低和数据融合的优点。基于射频芯片级联技术，对毫米波雷达性能进行提升，并采用专业级的安防芯片，通过多传感器融合，设计了一款具有远距离探测功能的雷视一体机系统。算法方面采用多传感器融合算法，通过更换主干特征提取网络和损失函数对目标检测算法YOLOv8n进行改进，改进后参数量减少24%，模型大小减小22%。通过交通实地场景测试，验证了雷视一体机系统的可靠性，最终实现交通路口场景的全方位监测，且最远探测距离可以达到350 m，探测精度可达97%以上，符合远距交通雷视一体机的设计要求。
中图分类号：TP273 文献标志码：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.246187
中文引用格式： 李谦，李博，阮斌. 基于双射频芯片级联的雷视一体系统设计实现[J]. 电子技术应用，2025，51(7)：45-51.
英文引用格式： Li Qian，Li Bo，Ruan Bin. Design and implementation of a radar-camera integrated system based on dual RF chip cascade[J]. Application of Electronic Technique，2025，51(7)：45-51.
Design and implementation of a radar-camera integrated system based on dual RF chip cascade
Li Qian1，2，Li Bo1，Ruan Bin2
1.School of Physics， Zhejiang University of Technology；2.ZheJiang Uniview Technologies Co.， Ltd.
Abstract： In the field of Intelligent Transportation Systems (ITS), radar-camera integrated systems offer advantages such as lower cost and enhanced data fusion compared to the combination of standalone radar and checkpoint cameras. This study utilizes RF chip cascade technology to enhance the performance of millimeter-wave radar and integrates a professional-grade security chip to design a radar-camera integrated system with long-distance detection capabilities. A multi-sensor fusion algorithm is employed, and the target detection algorithm, YOLOv8n, is improved by replacing the backbone feature extraction network and loss function. These improvements reduce the parameter count by 24% and the model size by 22%. Real-world traffic scenario tests validate the reliability of the system, achieving comprehensive monitoring of traffic intersection scenarios. The system demonstrates a maximum detection range of 350 meters and a detection accuracy exceeding 97%, meeting the design requirements for long-range traffic radar-camera integrated systems.
Key words : Intelligent Transports System（ITS）；remote detection；multi-sensor fusion；cascade；YOLO

引言

随着科技的快速发展和人民生活水平的提高，交通道路车况也越来越复杂，智能交通系统也就逐渐成为解决现代交通问题的关键。雷视一体机不仅提升了交通管理的智能化水平，增强了交通安全的保障能力，还为城市规划与交通设计提供了可靠的数据支持。因此，雷视一体机的研究对于提升城市交通效率、保障交通安全以及推动交通产业升级具有重要意义。

近年来，毫米波雷达与交通雷视一体机发展均较为迅速。毫米波雷达的工作原理是通过多普勒效应对探测距离内物体进行速度估算[1]，雷达芯片选用和工作频段等因素均会影响雷达性能。雷达根据探测距离可分为近距雷达[2]和远距雷达[3]，数据处理多采用现场可编辑门阵列（Field-Programmable Gate Array，FPGA）方案[4-5]和FPGA+数字信号处理器（Digital Signal Processing，DSP）方案[6]。在雷达工作频段方面，24 GHz雷达[7-9]和77 GHz雷达应用均较为广泛，其他工作频段的雷达如60 GHz[10]、80 GHz[11]也有应用，但相对来说工作频段在77 GHz的雷达在探测距离和成本方面是远距雷视一体机的最优选。

目前在雷视一体机系统设计的论文相对较少，且相关设计大都有探测距离较短或成本较高的缺点。本文通过结合77 GHz雷达与射频芯片级联的优点设计了一款具有远距离探测能力的雷视一体机，给出具体的硬件设计方案并对图像目标检测算法进行改进。该系统探测探测能力强，成本较低且最终实现结果准确率高，完全可以在智能交通领域进行应用。


本文详细内容请下载：

//www.51qz.net/resource/share/2000006594


作者信息：

李谦1，2，李博1，阮斌2

（1.浙江工业大学 物理学院，浙江 杭州 310023；

2.浙江宇视科技有限公司，浙江 杭州 310051）


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