毫米波雷達的汽車防撞系統(tǒng)信號處理研究
發(fā)布時間:2023-02-06 16:19
近年來,隨著汽車數(shù)量逐漸上升,交通事故頻繁發(fā)生,給社會、家庭帶來人身和財產(chǎn)損失。汽車防撞雷達系統(tǒng)可以有效預警,減少交通事故發(fā)生。因此汽車防撞雷達系統(tǒng)具有很高的應用前景和研究價值。本文通過研究汽車防撞雷達系統(tǒng)信號處理方法,提出一種新型處理方案,研制出一款汽車防撞雷達系統(tǒng)樣機。本文的主要工作如下:(1)汽車防撞雷達系統(tǒng)調(diào)制研究。常見雷達調(diào)制方式有脈沖調(diào)制、線性調(diào)頻調(diào)制、多頻移鍵控調(diào)制,分別對其測速測距工作原理建立數(shù)學模型,對比三種波形各自優(yōu)缺點。多頻移鍵控調(diào)制實質(zhì)是頻移鍵控和線性調(diào)頻調(diào)制相結(jié)合,解決線性調(diào)頻存在虛假目標問題,本文最終采用多頻移鍵控調(diào)制方式。(2)雷達中頻信號處理方法研究,其包括目標頻率估計及目標檢測。目標頻率估計部分采用全相位FFT和線性調(diào)頻Z變換相結(jié)合的方法優(yōu)化頻率估計,首先通過全相位FFT找出目標譜峰位置,其次利用線性調(diào)頻Z變換對譜峰周圍頻段進行細分,有效減少測量頻率與實際頻率之間的誤差,解決傳統(tǒng)快速傅里葉變換“頻譜泄漏”問題。目標檢測部分綜合分析幾種常見恒虛警檢測算法,考慮多目標檢測復雜環(huán)境,最終采用有序恒虛警檢測器,并對有序恒虛警檢測器進行了深入研究,根據(jù)汽車防撞系...
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景與研究意義
1.2 國內(nèi)外發(fā)展狀況和存在的問題
1.2.1 汽車防撞雷達發(fā)展狀況
1.2.2 汽車防撞雷達存在的問題
1.3 論文的主要工作及章節(jié)安排
1.3.1 論文的主要工作
1.3.2 章節(jié)安排
2 汽車防撞雷達系統(tǒng)體制選擇
2.1 脈沖雷達工作原理
2.2 連續(xù)波雷達工作原理
2.2.1 線性三角波調(diào)制
2.3 FSK調(diào)制工作原理
2.3.1 2FSK調(diào)制
2.3.2 MFSK調(diào)制
2.4 系統(tǒng)體制仿真分析
2.5 本章小結(jié)
3 中頻信號處理方法及MATLAB仿真
3.1 全相位FFT
3.2 CZT頻率估計方法
3.3 雷達恒虛警檢測
3.4 算法仿真與分析
3.4.1 全相位FFT MATLAB仿真分析
3.4.2 CZT MATLAB仿真分析
3.4.3 OS-CFAR恒虛警MATLAB仿真分析
3.4.4 系統(tǒng)MATLAB仿真分析
3.5 本章小結(jié)
4 系統(tǒng)硬件設計與軟件實現(xiàn)
4.1 系統(tǒng)設計指標
4.2 系統(tǒng)總體方案框圖
4.3 芯片選型
4.3.1 雷達前端選型
4.3.2 ADF4158 波形發(fā)生器
4.3.3 STM32F303 處理器
4.4 其他主要電路設計
4.4.1 電源電路設計
4.4.2 中頻信號放大電路設計
4.4.3 CAN通信電路
4.5 軟件設計
4.5.1 主機程序設計
4.5.2 從機程序設計
4.6 本章小結(jié)
5 系統(tǒng)功能測試
5.1 上位機軟件設計
5.2 數(shù)據(jù)分析
5.3 車載雷達測試
5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 未來工作的展望
致謝
參考文獻
個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術論文及取得的研究成果
本文編號:3736226
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【學位級別】:碩士
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Abstract
1 緒論
1.1 研究背景與研究意義
1.2 國內(nèi)外發(fā)展狀況和存在的問題
1.2.1 汽車防撞雷達發(fā)展狀況
1.2.2 汽車防撞雷達存在的問題
1.3 論文的主要工作及章節(jié)安排
1.3.1 論文的主要工作
1.3.2 章節(jié)安排
2 汽車防撞雷達系統(tǒng)體制選擇
2.1 脈沖雷達工作原理
2.2 連續(xù)波雷達工作原理
2.2.1 線性三角波調(diào)制
2.3 FSK調(diào)制工作原理
2.3.1 2FSK調(diào)制
2.3.2 MFSK調(diào)制
2.4 系統(tǒng)體制仿真分析
2.5 本章小結(jié)
3 中頻信號處理方法及MATLAB仿真
3.1 全相位FFT
3.2 CZT頻率估計方法
3.3 雷達恒虛警檢測
3.4 算法仿真與分析
3.4.1 全相位FFT MATLAB仿真分析
3.4.2 CZT MATLAB仿真分析
3.4.3 OS-CFAR恒虛警MATLAB仿真分析
3.4.4 系統(tǒng)MATLAB仿真分析
3.5 本章小結(jié)
4 系統(tǒng)硬件設計與軟件實現(xiàn)
4.1 系統(tǒng)設計指標
4.2 系統(tǒng)總體方案框圖
4.3 芯片選型
4.3.1 雷達前端選型
4.3.2 ADF4158 波形發(fā)生器
4.3.3 STM32F303 處理器
4.4 其他主要電路設計
4.4.1 電源電路設計
4.4.2 中頻信號放大電路設計
4.4.3 CAN通信電路
4.5 軟件設計
4.5.1 主機程序設計
4.5.2 從機程序設計
4.6 本章小結(jié)
5 系統(tǒng)功能測試
5.1 上位機軟件設計
5.2 數(shù)據(jù)分析
5.3 車載雷達測試
5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 未來工作的展望
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個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術論文及取得的研究成果
本文編號:3736226
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