隨著我國經(jīng)濟社會的持續(xù)快速發(fā)展,汽車數(shù)量不斷增加,交通安全已經(jīng)成為當(dāng)今社會不可忽視的問題。毫米波雷達具有信號帶寬大,體積小,受外界環(huán)境影響小等優(yōu)點,在高級駕駛輔助系統(tǒng)和無人駕駛應(yīng)用中扮演著重要的角色。多目標識別與跟蹤是車載毫米波雷達研制的重點與難點,其性能直接影響著整個車輛路況環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的穩(wěn)定性。本文依托航天院某所科研項目,研究了毫米波雷達多目標跟蹤算法的關(guān)鍵技術(shù),并通過仿真和現(xiàn)場實驗對其進行了分析和驗證。首先,對毫米波雷達的工作原理進行介紹,主要討論了雷達的工作體制分類,并重點介紹了本文所用MFSK雷達的波形設(shè)計及其測距、測速、測角原理。其次,對航跡起始和航跡數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)這兩個多目標跟蹤算法的難點進行了深入研究。討論了適合本文的環(huán)形波門,分析了幾種經(jīng)典的航跡起始和航跡數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)方法,在此基礎(chǔ)上,依據(jù)實際情況提出了本文所用的2/3與3/4比值相結(jié)合的航跡起始方法和相關(guān)波門最近鄰域數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法;并介紹了一些雷達數(shù)據(jù)預(yù)處理、航跡管理方法,以此來提高航跡質(zhì)量和顯示效果。然后,研究了雷達的目標跟蹤濾波算法,并重點對卡爾曼濾波算法和擴展卡爾曼濾波算法進行了相應(yīng)的討論。分別研究了兩者的濾波模型、濾波過... 

【文章來源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 課題研究背景與意義
    1.2 毫米波雷達研究現(xiàn)狀
    1.3 多目標跟蹤研究現(xiàn)狀
    1.4 論文主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排
2 毫米波雷達工作原理
    2.1 毫米波雷達工作體制
    2.2 MFSK雷達測距測速
    2.3 MFSK雷達相位法測角
    2.4 本章小結(jié)
3 毫米波雷達航跡起始與數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)
    3.1 波門
    3.2 雷達返回信息預(yù)處理
    3.3 雷達航跡起始
        3.3.1 經(jīng)典航跡起始方法
        3.3.2 改進的航跡起始算法
    3.4 雷達航跡數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)
        3.4.1 數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)常用算法
        3.4.2 MFSK雷達數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法
    3.5 雷達航跡管理
    3.6 本章小結(jié)
4 毫米波雷達多目標跟蹤濾波
    4.1 卡爾曼濾波器（KF）
        4.1.1 濾波模型
        4.1.2 濾波方程
        4.1.3 狀態(tài)向量初始化
    4.2 擴展卡爾曼濾波器（EKF）
        4.2.1 濾波模型
        4.2.2 濾波過程
        4.2.3 濾波參數(shù)計算
    4.3 KF與EKF的對比研究
    4.4 本章小結(jié)
5 仿真與現(xiàn)場實驗
    5.1 仿真環(huán)境的搭建與跟蹤
        5.1.1 多目標跟蹤算法流程
        5.1.2 仿真環(huán)境多目標跟蹤
    5.2 實驗數(shù)據(jù)的采集與跟蹤
        5.2.1 靜態(tài)實驗
        5.2.2 動態(tài)實驗
        5.2.3 實際路況跑車實驗
    5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
參考文獻
作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于Bayes的航跡概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法[J]. 胡昌林,郭博.  現(xiàn)代雷達. 2018(05)
[2]基于霍夫變換的航跡起始方法研究[J]. 皇甫一江,王奇,丁春,姚遠.  雷達與對抗. 2018(01)
[3]一種Kalman最近鄰的智能汽車傳感器多目標跟蹤算法[J]. 黃文奎,羅峰,胡鳳鑒.  機電一體化. 2017(12)
[4]車載毫米波雷達頻率劃分和產(chǎn)品現(xiàn)狀分析[J]. 劉玉超,梅亨利,王景.  科技與創(chuàng)新. 2017(11)
[5]一種改進的基于隨機Hough變換的航跡起始方法[J]. 高剛,張耀升,周立.  電子信息對抗技術(shù). 2017(03)
[6]多目標跟蹤中一種改進的航跡起始算法[J]. 賈巖松,許志偉.  現(xiàn)代計算機(專業(yè)版). 2017(09)
[7]邏輯法航跡起始算法性能研究[J]. 趙德功,夏永紅,匡華星,丁春.  雷達與對抗. 2016(01)
[8]防撞雷達——汽車防碰撞系統(tǒng)的核心[J]. 張忍,呂光輝,孫明明.  輕型汽車技術(shù). 2013(Z1)
[9]一種復(fù)雜環(huán)境下多目標航跡起始算法及性能研究[J]. 陳紹煒,陳招迪,魏盈盈.  西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2011(05)
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博士論文
[1]汽車防撞毫米波FMCW雷達前端集成關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 盛懷茂.中國科學(xué)院研究生院（上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所） 2002

碩士論文
[1]車載毫米波雷達多目標穩(wěn)定跟蹤算法研究[D]. 邱楓.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]毫米波汽車防撞雷達多目標探測及跟蹤方法研究[D]. 韋曉波.南京理工大學(xué) 2018
[3]船用導(dǎo)航雷達數(shù)據(jù)處理技術(shù)研究[D]. 潘恒康.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[4]雷達目標跟蹤算法研究[D]. 陳濤.電子科技大學(xué) 2016
[5]基于DSP的汽車雷達目標跟蹤算法研究[D]. 賴少發(fā).南京理工大學(xué) 2017
[6]24GHz汽車防撞雷達天饋關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 楊戰(zhàn).南京理工大學(xué) 2016
[7]雷達航跡處理算法及仿真平臺設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 高萌.西安電子科技大學(xué) 2015
[8]雷達航跡處理算法研究[D]. 侯同章.江南大學(xué) 2015
[9]基于毫米波雷達的車輛縱向碰撞預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計[D]. 柯振宇.武漢理工大學(xué) 2014
[10]機載雷達目標跟蹤與應(yīng)用技術(shù)研究[D]. 李宏敏.西安電子科技大學(xué) 2010



本文編號：3153740