隨著汽車的普及,如何能夠避免及降低交通事故的發(fā)生變得尤為重要。車載防撞雷達作為汽車主動安全的核心,可以有效的降低事故發(fā)生概率。高級駕駛輔助系統(tǒng)(Advanced Driver Assistance Systems,ADAS)和無人駕駛是現(xiàn)在以及未來的發(fā)展趨勢,而這些系統(tǒng)都是基于車載防撞雷達。然而我國車載防撞雷達的研究正處于發(fā)展階段,許多技術(shù)尚不成熟�；诖�,本文設(shè)計并實現(xiàn)了一個車載防撞雷達系統(tǒng)樣機,其中包括車載防撞雷達系統(tǒng)的硬件實現(xiàn),以及雷達探測算法的實現(xiàn)。首先,介紹了車載防撞雷達的測距測速原理。線性調(diào)頻連續(xù)波(Linear Frequency Modulation Continuous Wave Frequency modulation,LFMCW)體制的雷達具有測距測速精度較高,調(diào)制方式簡單,體積小等優(yōu)點,因此本文選擇LFMCW體制作為車載防撞雷達的體制。詳細的介紹了LFMCW雷達基于對稱三角波調(diào)制方式的測距測速原理,同時對對稱三角波單周期以及多周期的回波信號進行了詳細分析,并根據(jù)汽車防撞雷達的實際應用需求,給出了車載防撞雷達系統(tǒng)的基本參數(shù)。其次,給出了車載防撞雷達硬件結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計:設(shè)計了一款基于中心頻率為24.125GHz,帶寬為250MHz的微帶天線,包括接收天線與發(fā)射天線;基于24GHz信號發(fā)射芯片以及接收芯片,設(shè)計了射頻前端模塊,結(jié)合射頻前端模塊以及收發(fā)天線,實現(xiàn)了對24GHz信號的發(fā)射和接收;設(shè)計了中頻信號放大濾波電路模塊,實現(xiàn)了對中頻信號的放大以及濾波;基于TMS320F28335芯片,設(shè)計了DSP芯片的信號處理板,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集和處理。然后,分析了常用的兩種多目標識別方法的適用性,指出改變調(diào)制波形進行交叉配對方法更適合車載防撞雷達,提出一種改進的波形交叉配對方法,其能夠降低虛警率以及計算量,同時提高探測的準確性�；谒岬母倪M波形交叉配對方法,結(jié)合加窗快速傅立葉變換(Fast Fourire Transform,FFT)、信號積累、恒虛警率(Constant False Alarm Rate,CFAR)處理方法,設(shè)計了車載防撞雷達的探測算法,對目標的特征信息進行解算。最后通過場外測試,利用實測數(shù)據(jù)對本文設(shè)計的探測算法進行驗證,實現(xiàn)了車載防撞雷達的主要功能并且達到了預期設(shè)計指標。
【學位單位】：哈爾濱工程大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：U463.67
【部分圖文】：

雷達分配專有頻段，目前主要集中于 24GHz 和 77GHz 載毫米波雷達的研制開展較早，已經(jīng)發(fā)展了幾十年[9-11]開發(fā)與應用都占據(jù)著絕對的優(yōu)勢[12]。代表性企業(yè)有德國tinental）、德國海拉（Hella）、日本的富士通天（Fujitsu T公司在防撞雷達方向發(fā)表了大量原創(chuàng)性論文[13-17]。近年、高頻段、高精度方位角估計方向發(fā)展[18-21]。同時不少車載毫米波雷達，實現(xiàn)高級駕駛輔助系統(tǒng)（Advanced DS），其主要包括自適應巡航(Adaptive Cruise Control，AForward Collision Warniing，F(xiàn)CW）、變道輔助（Lane ChanLane Departure Warning，LDW）、盲點監(jiān)測（Blind Spot D載毫米波雷達市場被傳統(tǒng)的汽車電子企業(yè)所占據(jù)，如圖達國際市場格局，德國博世（BOSCH）、德國大陸（Co日本的富士通天（Fujitsu Ten）、美國 TRW 汽車公司為德國大陸的市場占有率都為 22%，并列第一。

圖 1.2 LRR3 拆解圖和 LRR4 產(chǎn)品圖大陸主力產(chǎn)品為 24GHz 毫米波雷達，其第三代短距雷達 SRR320 為，如圖 1.3（a）所示。探測范圍能達到 80 米，水平視野可達 75 度測和避免車輛周圍環(huán)境中的危險情況，在車輛后保險杠兩端均安裝以及車周身的視覺盲區(qū)進行持續(xù)觀測。長距雷達 ARS430 是 77GH0 米，目標分離精度可達 3 度左右，能夠?qū)崿F(xiàn)前向碰撞警告、準確動狀態(tài)以及自適應巡航控制的跟停。

圖 1.2 LRR3 拆解圖和 LRR4 產(chǎn)品圖德國大陸主力產(chǎn)品為 24GHz 毫米波雷達，其第三代短距雷達 SRR320 為 24GHz 毫米波雷達，如圖 1.3（a）所示。探測范圍能達到 80 米，水平視野可達 75 度，能夠幫助駕駛員檢測和避免車輛周圍環(huán)境中的危險情況，在車輛后保險杠兩端均安裝雷達，會對車身尾部以及車周身的視覺盲區(qū)進行持續(xù)觀測。長距雷達 ARS430 是 77GHz 雷達，范圍可達 250 米，目標分離精度可達 3 度左右，能夠?qū)崿F(xiàn)前向碰撞警告、準確區(qū)分物體的靜止與運動狀態(tài)以及自適應巡航控制的跟停。
【參考文獻】

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本文編號：2882246