近年來,隨著中國經(jīng)濟的發(fā)展,人們對汽車的需求逐漸增強,高級駕駛輔助系統(tǒng)和自動駕駛技術(shù)越來越受到政府的支持、科研機構(gòu)的重視和大中小企業(yè)的青睞。車載毫米波雷達作為其中重要的傳感器,研究其中頻信號處理算法具有重要意義。本論文以調(diào)頻連續(xù)波（FMCW）和調(diào)頻中斷連續(xù)波（FMICW）兩種波形作為研究對象,研究出一套檢測精度高、實時性好、系統(tǒng)魯棒性強的雷達中頻信號處理算法,主要從信號去噪、測距測速以及角度估計幾個方面開展研究:第一,實際雷達回波信號中會混有機械噪聲、熱噪聲等多種類型的噪聲。為消除雷達回波信號中混疊的噪聲以提高信噪比,本文提出了一種基于經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解（EMD）、小波閾值和瞬時半周期準則的去噪算法。首先將含有噪聲的信號經(jīng)EMD分解為若干個本征模態(tài)函數(shù)（IMF）分量,再根據(jù)信號和噪聲的分布特點引入瞬時半周期準則篩選出有用信號和噪聲占主導(dǎo)的IMF集合,對噪聲占主導(dǎo)的IMF分量進行小波閾值去噪,有效信號占主導(dǎo)的IMF分量不做處理,最后重構(gòu)各階IMF分量可得到去噪后的信號。第二,研究FMICW技術(shù)在車載雷達中的應(yīng)用。指出調(diào)頻連續(xù)波雷達使用收發(fā)互異天線可能導(dǎo)致發(fā)射機能量泄露使得接收機過載問題,重點分... 

【文章來源】：中國計量大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

含噪聲的回波信號經(jīng)EMD分解后結(jié)果

中國計量大學(xué)碩士學(xué)位論文334基于交錯算法的FMICW雷達技術(shù)調(diào)頻連續(xù)波雷達發(fā)射機與接收機連續(xù)工作，需使用單獨的發(fā)射與接收天線，因此之間要有良好的隔離，以防止發(fā)射信號的能量泄露到接收天線導(dǎo)致接收機過載；調(diào)頻中斷連續(xù)波（FMICW）雷達利用單根天線在發(fā)射和接收兩種模式下循環(huán)切換可解決上述問題，且具有天線復(fù)用能力強、雷達成本低、占用體積小等優(yōu)點，因此本章節(jié)主要研究FMICW技術(shù)在車載雷達中的應(yīng)用。4.1調(diào)頻中斷連續(xù)波雷達原理FMICW雷達系統(tǒng)利用具有一定占空比（DutyCycle，DC）d的斬波在發(fā)射機和接收機之間切換，一般發(fā)射持續(xù)時間ttx應(yīng)小于等于接收持續(xù)時間trx，因此占空比d滿足以下關(guān)系：50%txtxtxrxcttdttT==+(4-1)其中Tc為斬波周期，發(fā)射接收信號時頻曲線如圖4.1所示。圖4.1FMICW發(fā)射接收信號時頻曲線

中國計量大學(xué)碩士學(xué)位論文52RadioCompanion下搭建的一個簡單的FMCW雷達仿真測試示例，其中調(diào)用了“SignalGeneratorFMCW”的FMCW雷達信號生成模塊、“StaticTargetSimulator”的靜態(tài)目標創(chuàng)建模塊以及“FindMaxPeak”的單一目標最大功率檢測模塊。圖6.1GNURadioCompanion下搭建FMCW雷達仿真環(huán)境2.MatlabMathworks公司從Matlab2015a版本開始發(fā)布了相控陣系統(tǒng)工具箱，該工具箱為雷達、無線通信、聲吶和醫(yī)療成像應(yīng)用中的傳感器陣列系統(tǒng)仿真設(shè)計以及結(jié)果分析提供了諸多函數(shù)接口和算法支持。特別地，對于雷達和聲吶的系統(tǒng)設(shè)計，相控陣系統(tǒng)工具箱提供了運動目標和雷達平臺在車載、機載、艦載或潛艇上的動態(tài)建模仿真，提供了發(fā)射機、接收機、傳播信道、雷達目標和雜波的建模方案，也提供了用于波束成形、匹配濾波、DOA估計、目標檢測的脈沖或連續(xù)波體制雷達信號處理算法的簡單實現(xiàn)；比如“phased.Transmitter”可以創(chuàng)建發(fā)射機模型，“phased.ReceiverPreamp”可以創(chuàng)建接收放大器模型，“phased.Platform”可以創(chuàng)建雷達平臺以及檢測目標的運動模型，“phased.RadarTarget”可以創(chuàng)建雷達目標的散射統(tǒng)計模型等。同樣，Matlab中的Simulink功能也支持模塊化地搭建仿真環(huán)境，如圖6.2所示即為在Simulink中搭建的FMCW雷達車載仿真環(huán)境。

【參考文獻】：
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本文編號：3067202