【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)水平的持續(xù)提升,我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)與交通運(yùn)輸業(yè)取得了飛速發(fā)展,機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量的逐年增加在給人們帶來(lái)便捷的同時(shí),也會(huì)造成一系列的交通問(wèn)題。為了保證駕駛的安全性、提高駕駛的智能性,早在二十世紀(jì)六七十年代,就有國(guó)家開(kāi)始了對(duì)車(chē)載測(cè)距系統(tǒng)的初步研究,直到二十一世紀(jì)后,車(chē)載測(cè)距技術(shù)進(jìn)入全面飛速發(fā)展的階段。近年來(lái),先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(Advanced Driver Assistant System,ADAS)成為業(yè)界研究的熱點(diǎn)。ADAS利用安裝在車(chē)身上的各種傳感器搜集車(chē)內(nèi)外的數(shù)據(jù),將障礙物的具體信息反饋至系統(tǒng),從而控制車(chē)輛、規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。傳統(tǒng)的超聲波、紅外等雷達(dá)探測(cè)距離比較近,且受到夜間和天氣等條件的約束較大。微波雷達(dá)是一種新興的ADAS傳感器,幾乎不受天氣和夜間的限制,而且探測(cè)距離較遠(yuǎn)、精度較高,占據(jù)著絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。我國(guó)對(duì)微波汽車(chē)測(cè)距雷達(dá)的研究起步較晚,現(xiàn)階段重點(diǎn)研究在24GHz頻段,主要應(yīng)用于汽車(chē)的倒車(chē)防撞、盲點(diǎn)監(jiān)測(cè)以及變道輔助。本課題研究與設(shè)計(jì)了24GHz車(chē)載測(cè)距系統(tǒng)的天線部分和收發(fā)模塊,夠正確發(fā)射、接收24GHz信號(hào),且體積小、集成度高、易于安裝。天線部分包括一個(gè)發(fā)送天線、兩個(gè)接收天線,均為微帶陣列天線形式,采用指數(shù)分布與切比雪夫兩種綜合方法進(jìn)行饋電網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì),具有窄波束、低副瓣和高增益的性能。收發(fā)模塊基于射頻收發(fā)芯片BGT24ATR12與鎖相環(huán)芯片ADF4158進(jìn)行設(shè)計(jì)。ADF4158產(chǎn)生控制電壓控制BGT24ATR12內(nèi)部VCO生成線性調(diào)頻信號(hào),信號(hào)由發(fā)射天線發(fā)送出去,遇到障礙物后產(chǎn)生回波�；夭ㄐ盘�(hào)被接收天線接收后,與發(fā)射端直接傳輸來(lái)的一部分發(fā)射信號(hào)進(jìn)行混頻,得到包含距離信息的中頻信號(hào)。課題重點(diǎn)研究前端天線。本課題的主要工作如下:1、對(duì)FMCW測(cè)距系統(tǒng)理論基礎(chǔ)進(jìn)行研究。介紹國(guó)內(nèi)外車(chē)載測(cè)距系統(tǒng)的研究歷史、發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)。比較分析常用測(cè)距系統(tǒng)的探測(cè)方式以及雷達(dá)體制。闡述FMCW測(cè)距系統(tǒng)的工作原理,并描述其主要結(jié)構(gòu)。2、探測(cè)天線的設(shè)計(jì)。針對(duì)探測(cè)天線的窄波束、低副瓣、高增益的性能要求,設(shè)計(jì)兩款2×10發(fā)射陣列天線和兩款4×10接收天線組(包括兩個(gè)接收天線),均為串并結(jié)合的饋電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),并采用指數(shù)分布與切比雪夫這兩種綜合法降低副瓣電平。不斷優(yōu)化得到符合指標(biāo)的仿真結(jié)果,并進(jìn)行天線實(shí)物的制作與測(cè)試,測(cè)試結(jié)果與仿真結(jié)果基本一致。3、收發(fā)模塊的設(shè)計(jì)。收發(fā)模塊采用BGT24ATR12射頻收發(fā)芯片作為主芯片,加入鎖相環(huán)頻率合成電路、CPLD控制電路、穩(wěn)壓電路和放大電路,實(shí)現(xiàn)信號(hào)的發(fā)射、接收與初步處理,獲得中頻信號(hào)。根據(jù)原理圖制作硬件并測(cè)試。4、對(duì)硬件整體測(cè)試。采用直流電源、信號(hào)源、頻譜儀等設(shè)備,分別進(jìn)行發(fā)射測(cè)試與接收測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明,天線和收發(fā)模塊能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)距離的24GHz頻段信號(hào)收發(fā),并產(chǎn)生含有距離信息的中頻信號(hào),設(shè)計(jì)具有正確性和有效性。
【圖文】：

士學(xué)位論文 第一章 緒論究背景及意義民經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)高度增長(zhǎng)趨勢(shì)，汽車(chē)產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展。為了數(shù)量急劇增長(zhǎng)。據(jù)公安部道路安全研究中心統(tǒng)計(jì)，截有量達(dá) 2.9 億輛，其中汽車(chē) 1.94 億輛；機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛 3.1 億人[1]。私家車(chē)總量達(dá) 1.46 億輛，每百戶(hù)家庭車(chē)數(shù)量變化走勢(shì)如圖 1-1 所示。

圖 2-3 目標(biāo)與系統(tǒng)相對(duì)靜止時(shí)發(fā)射接收信號(hào)頻率關(guān)系圖號(hào)發(fā)射頻率隨著時(shí)間呈三角波規(guī)律變換，，當(dāng)目標(biāo)與系統(tǒng)無(wú)信號(hào)與發(fā)射信號(hào)只是存在著時(shí)間上的延遲Δt，其他變化[21]。信號(hào)帶寬為 B，周期為 T，發(fā)射信號(hào)與接收信號(hào)的距離為 R，則：cRt2 似三角形定理可知tfTB /2標(biāo)與系統(tǒng)距離為BcfTR4 與系統(tǒng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)
【學(xué)位授予單位】：安徽建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：U463.6

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2638982