隨著我國人均汽車持有量的顯著上升,道路交通愈發(fā)擁擠,車輛追尾碰撞等現(xiàn)象頻繁出現(xiàn),汽車安全性問題日漸嚴(yán)峻。汽車主動(dòng)安全技術(shù)通過在危險(xiǎn)來臨前提前進(jìn)行感知和預(yù)警,甚至自主采取行動(dòng),從而降低事故的發(fā)生率和傷亡率。因此,評(píng)價(jià)汽車安全性能的優(yōu)劣是必不可少的。本文面向汽車主動(dòng)安全測(cè)試中模擬目標(biāo)物,對(duì)雷達(dá)目標(biāo)測(cè)距測(cè)速系統(tǒng)、特殊地形下車輛間無線信道特性及模擬目標(biāo)物吸波裝置等關(guān)鍵技術(shù)展開研究,主要研究工作可以概括如下:首先,為了對(duì)汽車模擬目標(biāo)物信息進(jìn)行精確測(cè)量,本文首先對(duì)典型車輛的RCS（Radar-Cross Section）進(jìn)行了仿真分析,接著針對(duì)24 GHz和77 GHz兩種常用的車載毫米波雷達(dá)傳感器,在SystemVue系統(tǒng)級(jí)仿真平臺(tái)中分別構(gòu)建了短距離線性調(diào)頻脈沖和長距離線性調(diào)頻連續(xù)波（Frequency Modulated Continuous Wave,FMCW）防碰撞雷達(dá)系統(tǒng)。分析了理想FMCW環(huán)境和包含噪聲雜波干擾環(huán)境下的系統(tǒng)信號(hào),并對(duì)多組實(shí)際距離/速度值進(jìn)行測(cè)量,距離和速度測(cè)量誤差分別在±0.8m和±0.4 m/s范圍內(nèi),符合距離和速度分辨率的要求。其次,結(jié)合重慶市獨(dú)特的地形,選取解放碑... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

車輛半車模型MLFMM和LEPO算法下的RCS仿真結(jié)果

重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文12圖2.1車輛半車模型MLFMM和LEPO算法下的RCS仿真結(jié)果Figure2.1RCSsimulationresultsofhalf-carmodelusingMLFMMandLEPOalgorithm采用LEPO求解算法，對(duì)汽車模型進(jìn)行修改和mesh，利用FEKO電大尺寸仿真軟件中的CAE驗(yàn)證方法，對(duì)汽車模型經(jīng)mesh之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證以及報(bào)錯(cuò)修改，降低mesh的單元數(shù)目N至小于100萬個(gè)單元。圖2.1為兩種算法下仿真得到的雷達(dá)反射特性結(jié)果，兩種算法的仿真結(jié)果在同一方位上僅有數(shù)值上的微小差異，說明了仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性。多層快速多極子（MLFMM）算法在求解大規(guī)模金屬及均勻介質(zhì)情形時(shí)表現(xiàn)較為優(yōu)異。因此，本文采用MLFMM算法對(duì)典型車輛整車3D模型進(jìn)行雷達(dá)反射特性的快速仿真與獲齲在對(duì)汽車整車模型RCS進(jìn)行仿真前，首先在復(fù)雜目標(biāo)網(wǎng)格前處理工具HyperMesh軟件中對(duì)車輛3D模型進(jìn)行預(yù)處理。圖2.2預(yù)處理后的車輛整車3D模型Figure2.2Pre-processed3Dvehiclemodel按照FEKO軟件的計(jì)算要求在HyperMesh軟件中對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行劃分，刪除非金屬件、刪除不影響分析部件、刪除模型厚度，曲面簡化、修復(fù)模型小漏洞、修復(fù)縫隙保持電連續(xù)、根據(jù)工作頻率劃分網(wǎng)格、輸出網(wǎng)格文件，將網(wǎng)格文件導(dǎo)入FEKO

2汽車防碰撞雷達(dá)系統(tǒng)仿真13三維全波電磁仿真軟件中，對(duì)模型做試運(yùn)算檢查。圖2.2為經(jīng)Hypermesh工具刪除非金屬件和不影響分析部件、修補(bǔ)曲面等預(yù)處理過程后的典型車輛整車3D模型，圖2.3為仿真得到的雷達(dá)反射截面，工作頻率為24GHz。圖2.3典型車輛整車3D模型雷達(dá)反射截面仿真結(jié)果Figure2.3Simulatedradarcross-sectionof3Dtypicalvehiclemodel2.424GHz防碰撞雷達(dá)系統(tǒng)仿真FMCW雷達(dá)可以分為兩大類：線性調(diào)頻（LFM）和非線性調(diào)頻（NonlinearFrequencyModulation,NLFM）。NLFM非常容易實(shí)現(xiàn)，但每個(gè)目標(biāo)的拍頻不是唯一的，處于不同距離的目標(biāo)不能被區(qū)分出來，因此NLFM只適用于單目標(biāo)檢測(cè)場(chǎng)景。LFM有唯一拍頻，頻率變化方式通常為鋸齒形或三角形。本節(jié)針對(duì)24GHz毫米波雷達(dá)工作頻段，僅對(duì)目標(biāo)的距離信息進(jìn)行檢測(cè)，使用三角波線性調(diào)頻脈沖信號(hào)源，根據(jù)KEYSIGHT技術(shù)手冊(cè)，自主構(gòu)建出適用于短距離目標(biāo)距離檢測(cè)的FMCW系統(tǒng)，并對(duì)其組成模塊進(jìn)行了詳細(xì)闡述，通過多個(gè)實(shí)際目標(biāo)距離值的測(cè)量，驗(yàn)證了該系統(tǒng)的正確性。2.4.1基本結(jié)構(gòu)FMCW雷達(dá)通過將調(diào)制后的高頻發(fā)射信號(hào)與接收信號(hào)進(jìn)行混頻，確定兩者的頻率差，對(duì)其進(jìn)行傅里葉變換，從而產(chǎn)生能夠提取出目標(biāo)距離和速度信息的新的信號(hào)[32]。圖2.4表示的是FMCW雷達(dá)系統(tǒng)基本原理框圖，包括發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、混頻器以及模/數(shù)轉(zhuǎn)換器等。調(diào)制信號(hào)經(jīng)由天線發(fā)射和接收，在時(shí)域中將發(fā)射信號(hào)和接收信號(hào)相乘混頻并進(jìn)行下一步處理。依據(jù)該原理框圖，在SystemVue系統(tǒng)級(jí)仿真環(huán)境中構(gòu)建出相應(yīng)的雷達(dá)目標(biāo)檢測(cè)系統(tǒng)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]快速時(shí)變信道下的OFDM信道估計(jì)方法[J]. 趙仁才,許煒陽,吳玉成.  無線電通信技術(shù). 2014(06)
[2]自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)測(cè)試場(chǎng)景研究[J]. 江麗君,賀錦鵬,劉衛(wèi)國,朱西產(chǎn),馬志雄.  汽車技術(shù). 2014(01)

博士論文
[1]毫米波汽車防撞雷達(dá)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 黃文奎.中國科學(xué)院研究生院（上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所） 2006
[2]路面結(jié)構(gòu)層材料介電特性及其厚度反演分析的系統(tǒng)識(shí)別方法——路面雷達(dá)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張蓓.重慶大學(xué) 2003

碩士論文
[1]K波段汽車防撞雷達(dá)系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉京.南京航空航天大學(xué) 2017
[2]77GHz汽車防撞雷達(dá)系統(tǒng)一些關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 徐俊.東南大學(xué) 2015
[3]發(fā)射數(shù)字波束形成算法與實(shí)現(xiàn)研究[D]. 秦夷.南京理工大學(xué) 2015
[4]收發(fā)數(shù)字波束形成系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉力.西安電子科技大學(xué) 2014
[5]井下電磁波寬帶傳輸特性及調(diào)制解調(diào)方案的研究[D]. 齊輝.中國礦業(yè)大學(xué)（北京） 2008



本文編號(hào)：3601634