本文關(guān)鍵詞：面向高速公路事故現(xiàn)場(chǎng)二次防撞的雷達(dá)算法研究

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【摘要】：21世紀(jì)以來(lái),智能交通領(lǐng)域給整個(gè)地面交通帶來(lái)了多元化的影響,為人們?nèi)粘Ｉ詈徒煌ü芾�、治安方面都提供了很好的條件和保障。民用微波雷達(dá)是智能交通系統(tǒng)中感應(yīng)環(huán)節(jié)的典型設(shè)備,它的引入提高了智能交通系統(tǒng)智能化和可靠性。近幾年來(lái)的幾起高速公路二次交通事故的發(fā)生,引起了當(dāng)?shù)亟痪陀嘘P(guān)部門(mén)的重視。在事故現(xiàn)場(chǎng),交警部門(mén)希望能放置一套便攜式防撞系統(tǒng)。當(dāng)遠(yuǎn)處有高速行駛車(chē)輛的情況,該系統(tǒng)能提前預(yù)警。因此,雷達(dá)作為整體防撞系統(tǒng)的最前端的感應(yīng)環(huán)節(jié),要實(shí)時(shí)給出遠(yuǎn)距離目標(biāo)的距離和速度信息,并且要及時(shí)給出示警信號(hào)。圍繞著雷達(dá)在此特定環(huán)境下應(yīng)用需求這一目標(biāo),本文完成的主要工作包括：(1)對(duì)雷達(dá)探測(cè)遠(yuǎn)距離目標(biāo)算法的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)研,并且對(duì)實(shí)時(shí)處理算法框架和操作平臺(tái)進(jìn)行了分析。對(duì)FFT算法、線性擬合算法、平滑濾波算法等典型捕捉和跟蹤目標(biāo)的算法進(jìn)行了比較和分析；(2)在分析現(xiàn)有典型的捕捉和跟蹤目標(biāo)算法的基礎(chǔ)上,針對(duì)高速公路上防撞系統(tǒng)的使用需求,提出一種面向高速公路事故現(xiàn)場(chǎng)二次防撞的雷達(dá)算法。該算法首先要基于DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)作為嵌入式處理平臺(tái),利用它的框架結(jié)構(gòu)對(duì)原始信號(hào)按乒乓數(shù)據(jù)復(fù)用的方式處理；其次是基于基4-FFT運(yùn)算提取頻率分量和相位信息；再次是對(duì)頻域信息進(jìn)行濾波和區(qū)分多個(gè)目標(biāo)；最后基于跟蹤窗和線性擬合算法,對(duì)所有目標(biāo)進(jìn)行捕捉和跟蹤；(3)針對(duì)雷達(dá)軟件算法,搭建了室內(nèi)軟件平臺(tái)和戶外路旁安裝的實(shí)驗(yàn)環(huán)境�？傮w驗(yàn)證要分為兩個(gè)層次：首先是算法的計(jì)算結(jié)果與雷達(dá)系統(tǒng)對(duì)算法的指標(biāo)要求進(jìn)行了比較分析；其次是算法的設(shè)計(jì),能否使整體系統(tǒng)滿足最終的使用需求。測(cè)試過(guò)程要給出一定的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和演示效果。研究表明,本文提出的針對(duì)高速公路的二次防撞應(yīng)用算法,具有提前示警并跟蹤目標(biāo)的效果。在實(shí)際應(yīng)用中,一定程度上解決了交警在高速公路上處理事故的安全保障問(wèn)題。對(duì)民用微波雷達(dá)軟件發(fā)展具有一定的參考價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：防撞 雷達(dá) 算法 示警 信號(hào)
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(工程管理與信息技術(shù)學(xué)院)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U491.31
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 研究背景與意義10-11
• 1.2 特定場(chǎng)景應(yīng)用軟件算法國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 基于DSP實(shí)時(shí)處理算法國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 對(duì)目標(biāo)捕捉跟蹤算法國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容15-18
• 第二章 防撞系統(tǒng)分析及其雷達(dá)算法基礎(chǔ)18-26
• 2.1 系統(tǒng)構(gòu)成18-20
• 2.2 系統(tǒng)對(duì)算法的指標(biāo)要求20-21
• 2.3 算法運(yùn)行平臺(tái)21-22
• 2.4 算法理論基礎(chǔ)22-25
• 2.4.1 基4-FFT23-24
• 2.4.2 中值濾波算法24
• 2.4.3 線性擬合以及最小二乘法24-25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 第三章 面向高速公路事故現(xiàn)場(chǎng)二次防撞的雷達(dá)軟件算法設(shè)計(jì)26-50
• 3.1 算法的基本思路26-27
• 3.2 算法實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)27-48
• 3.2.1 基于DSP框架結(jié)構(gòu)對(duì)原始信號(hào)乒乓處理和數(shù)據(jù)復(fù)用28-31
• 3.2.2 基于FFT算法提取頻率分量和相位信息31-33
• 3.2.3 頻域?yàn)V波和多目標(biāo)區(qū)分33-39
• 3.2.4 基于跟蹤窗的多目標(biāo)信息錄入39-44
• 3.2.5 基于線性擬合算法的同時(shí)跟蹤多個(gè)目標(biāo)44-48
• 3.3 本章小結(jié)48-50
• 第四章 實(shí)驗(yàn)測(cè)試與驗(yàn)證50-64
• 4.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境與實(shí)驗(yàn)方法50-54
• 4.2 測(cè)試結(jié)果54-62
• 4.2.1 系統(tǒng)對(duì)算法指標(biāo)要求測(cè)試54-61
• 4.2.2 系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)效果反饋與需求指標(biāo)對(duì)比61-62
• 4.3 本章小結(jié)62-64
• 第五章 結(jié)論與展望64-66
• 5.1 本文主要工作總結(jié)64-65
• 5.2 算法以及系統(tǒng)展望65-66
• 參考文獻(xiàn)66-68
• 致謝68-70
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的論文與研究成果70

【參考文獻(xiàn)】

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