毫米波雷達(dá)信號處理與精密測量應(yīng)用研究
發(fā)布時間:2023-01-04 09:52
隨著科學(xué)生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步,現(xiàn)代工程建設(shè)對工程測量工作的精密性、實時性、動態(tài)性提出了更高的要求。傳統(tǒng)測量手段及設(shè)備越來越難以滿足現(xiàn)代工程建設(shè)的需要,因此測量領(lǐng)域亟需引入新的科學(xué)技術(shù)與設(shè)備來改進(jìn)工作質(zhì)量并提高工作效率。毫米波雷達(dá)(Millimeter Wave Radio Detection And Ranging,MMW Radar)作為一種新興的非接觸式高精度傳感器,在目標(biāo)位置和位置變化的精密測量方面具有顯著優(yōu)勢,將其運(yùn)用到工程測量領(lǐng)域?qū)τ谡麄測繪領(lǐng)域的發(fā)展都有著積極意義。鑒此,本文以毫米波雷達(dá)為研究對象,圍繞毫米波雷達(dá)的信號處理流程、算法以及在精密測量領(lǐng)域的應(yīng)用展開研究,為現(xiàn)代工程測量的發(fā)展提供一定的支持。論文的主要研究工作包括:(1)詳細(xì)介紹了毫米波雷達(dá)的分類、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、工作原理及流程。推導(dǎo)了影響雷達(dá)觀測性能的雷達(dá)方程;繼而以鋸齒波FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)毫米波雷達(dá)為研究對象,詳細(xì)推導(dǎo)了其測距測速的基本算法,研究結(jié)果表明毫米波雷達(dá)的觀測信息包含在信號的頻率和相位信息中;最后分析了毫米波雷達(dá)的距離分辨率和速度分辨率,并對雷達(dá)測距...
【文章頁數(shù)】:117 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
abstract
變量注釋表
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 毫米波雷達(dá)國內(nèi)外研究進(jìn)展
1.3 主要研究內(nèi)容與技術(shù)路線
2 毫米波雷達(dá)基本理論
2.1 雷達(dá)體制和探測性能
2.2 FMCW雷達(dá)信號調(diào)制
2.3 FMCW雷達(dá)測距測速原理
2.4 測距測速算法實現(xiàn)
2.5 本章小結(jié)
3 毫米波雷達(dá)精密測距算法改進(jìn)研究
3.1 頻率法粗測距誤差源
3.2 頻譜細(xì)分算法
3.3 譜線校正算法
3.4 頻譜細(xì)分與譜線校正聯(lián)合算法
3.5 本章小結(jié)
4 毫米波雷達(dá)三維測量研究
4.1 雷達(dá)三維測量原理
4.2 一發(fā)多收雷達(dá)測角
4.3 多發(fā)多收雷達(dá)三維定位
4.4 三維坐標(biāo)轉(zhuǎn)換算法改進(jìn)
4.5 本章小結(jié)
5 毫米波雷達(dá)測量系統(tǒng)構(gòu)建
5.1 FMCW雷達(dá)硬件系統(tǒng)開發(fā)
5.2 FMCW雷達(dá)數(shù)據(jù)采集軟件開發(fā)
5.3 FMCW雷達(dá)測量系統(tǒng)測試
5.4 本章小結(jié)
6 毫米波雷達(dá)精密測量應(yīng)用
6.1 高鐵橋梁動態(tài)撓度測量背景
6.2 車橋振動動力學(xué)原理
6.3 動撓度信號的時頻分析方法
6.4 高鐵橋振動試驗方案
6.5 振動檢測結(jié)果與分析
6.6 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
7.1 總結(jié)
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]硅基毫米波雷達(dá)芯片研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 賈海昆,池保勇. 電子與信息學(xué)報. 2020(01)
[2]導(dǎo)航與遙感技術(shù)融合綜述[J]. 陳銳志,王磊,李德仁,陳亮,付文舉. 測繪學(xué)報. 2019(12)
[3]融合毫米波雷達(dá)與單目視覺的前車檢測與跟蹤[J]. 趙望宇,李必軍,單云霄,徐豪達(dá). 武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版). 2019(12)
[4]基于轉(zhuǎn)角及振型參量的橋梁撓度監(jiān)測方法[J]. 邸昊. 鐵道工程學(xué)報. 2019(10)
[5]不同剛度的32m簡支箱梁動力性能試驗分析[J]. 孟鑫,王一干,王巍,董振升,劉鵬輝,楊宜謙. 鐵道工程學(xué)報. 2019(09)
[6]基于GPS-RTK和加速度計的橋梁動態(tài)變形監(jiān)測試驗[J]. 熊春寶,路華麗,朱勁松,余加勇. 振動與沖擊. 2019(12)
[7]基于NDSST的非平穩(wěn)信號時頻分析算法[J]. 郝國成,李飛,白雨曉,王巍. 武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版). 2019(06)
[8]附有約束條件的大旋轉(zhuǎn)角三維坐標(biāo)轉(zhuǎn)換[J]. 馬下平,張中成,師蕓,李秦政. 測繪科學(xué). 2019(08)
[9]8毫米云雷達(dá)與探空觀測確定云底和云頂高度的對比分析[J]. 郝倚天,陳洪濱,畢永恒,段樹,李軍,張金強(qiáng),宣越建,趙宇. 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2018(06)
[10]莫-喀高速鐵路簡支箱梁豎向下限基頻研究[J]. 宋曉東,邱曉為,李小珍,劉德軍,郭建勛. 西南交通大學(xué)學(xué)報. 2019(04)
本文編號:3727562
【文章頁數(shù)】:117 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
abstract
變量注釋表
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 毫米波雷達(dá)國內(nèi)外研究進(jìn)展
1.3 主要研究內(nèi)容與技術(shù)路線
2 毫米波雷達(dá)基本理論
2.1 雷達(dá)體制和探測性能
2.2 FMCW雷達(dá)信號調(diào)制
2.3 FMCW雷達(dá)測距測速原理
2.4 測距測速算法實現(xiàn)
2.5 本章小結(jié)
3 毫米波雷達(dá)精密測距算法改進(jìn)研究
3.1 頻率法粗測距誤差源
3.2 頻譜細(xì)分算法
3.3 譜線校正算法
3.4 頻譜細(xì)分與譜線校正聯(lián)合算法
3.5 本章小結(jié)
4 毫米波雷達(dá)三維測量研究
4.1 雷達(dá)三維測量原理
4.2 一發(fā)多收雷達(dá)測角
4.3 多發(fā)多收雷達(dá)三維定位
4.4 三維坐標(biāo)轉(zhuǎn)換算法改進(jìn)
4.5 本章小結(jié)
5 毫米波雷達(dá)測量系統(tǒng)構(gòu)建
5.1 FMCW雷達(dá)硬件系統(tǒng)開發(fā)
5.2 FMCW雷達(dá)數(shù)據(jù)采集軟件開發(fā)
5.3 FMCW雷達(dá)測量系統(tǒng)測試
5.4 本章小結(jié)
6 毫米波雷達(dá)精密測量應(yīng)用
6.1 高鐵橋梁動態(tài)撓度測量背景
6.2 車橋振動動力學(xué)原理
6.3 動撓度信號的時頻分析方法
6.4 高鐵橋振動試驗方案
6.5 振動檢測結(jié)果與分析
6.6 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
7.1 總結(jié)
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]硅基毫米波雷達(dá)芯片研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 賈海昆,池保勇. 電子與信息學(xué)報. 2020(01)
[2]導(dǎo)航與遙感技術(shù)融合綜述[J]. 陳銳志,王磊,李德仁,陳亮,付文舉. 測繪學(xué)報. 2019(12)
[3]融合毫米波雷達(dá)與單目視覺的前車檢測與跟蹤[J]. 趙望宇,李必軍,單云霄,徐豪達(dá). 武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版). 2019(12)
[4]基于轉(zhuǎn)角及振型參量的橋梁撓度監(jiān)測方法[J]. 邸昊. 鐵道工程學(xué)報. 2019(10)
[5]不同剛度的32m簡支箱梁動力性能試驗分析[J]. 孟鑫,王一干,王巍,董振升,劉鵬輝,楊宜謙. 鐵道工程學(xué)報. 2019(09)
[6]基于GPS-RTK和加速度計的橋梁動態(tài)變形監(jiān)測試驗[J]. 熊春寶,路華麗,朱勁松,余加勇. 振動與沖擊. 2019(12)
[7]基于NDSST的非平穩(wěn)信號時頻分析算法[J]. 郝國成,李飛,白雨曉,王巍. 武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版). 2019(06)
[8]附有約束條件的大旋轉(zhuǎn)角三維坐標(biāo)轉(zhuǎn)換[J]. 馬下平,張中成,師蕓,李秦政. 測繪科學(xué). 2019(08)
[9]8毫米云雷達(dá)與探空觀測確定云底和云頂高度的對比分析[J]. 郝倚天,陳洪濱,畢永恒,段樹,李軍,張金強(qiáng),宣越建,趙宇. 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2018(06)
[10]莫-喀高速鐵路簡支箱梁豎向下限基頻研究[J]. 宋曉東,邱曉為,李小珍,劉德軍,郭建勛. 西南交通大學(xué)學(xué)報. 2019(04)
本文編號:3727562
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