車載毫米波雷達(dá)信號處理算法研究
發(fā)布時間:2021-05-21 03:46
伴隨著近年來經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展與人工智能技術(shù)的進(jìn)步,無人駕駛技術(shù)作為一種能夠提升人類出行安全系數(shù)、便利社會生產(chǎn)生活的有效手段,逐漸成為學(xué)術(shù)界與工業(yè)界研究的熱點(diǎn)。毫米波雷達(dá)憑借其體積小、成本低以及工作性能受惡劣天氣影響較小等特點(diǎn),在無人駕駛傳感器中具有不可替代的作用和地位。但由于受到系統(tǒng)射頻以及基帶硬件成本約束,現(xiàn)有的中長距車載毫米波雷達(dá)很難在低復(fù)雜度系統(tǒng)中達(dá)到令人滿意的參數(shù)估計(jì)性能。另一方面,相比于中長距車載毫米波雷達(dá),擁有較高距離分辨率的短距車載毫米波雷達(dá)需要設(shè)計(jì)更加精確的算法以實(shí)現(xiàn)更高的系統(tǒng)性能。為此,本論文進(jìn)行了以下幾方面的研究。(1)研究了車載毫米波雷達(dá)的目標(biāo)檢測與參數(shù)估計(jì)算法。針對恒虛警率檢測(Constant false alarm rate,CFAR)算法中計(jì)算復(fù)雜度較高的問題,提出了一種基于輔助門限曲面的改進(jìn)CFAR檢測算法,可減少待檢測單元數(shù)量從而降低目標(biāo)檢測模塊的整體計(jì)算量;針對系統(tǒng)中頻信號2維快速傅里葉變換(Fast Fourier transformation,FFT)頻譜跨騎損失導(dǎo)致目標(biāo)相位信息丟失的問題,提出了一種改進(jìn)的目標(biāo)相位信息獲取算法,利用質(zhì)心法修正后的目...
【文章來源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:117 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
縮略詞
第一章 緒論
1.1 論文研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要工作與創(chuàng)新以及章節(jié)安排
第二章 車載毫米波雷達(dá)基本原理及回波信號建模
2.1 引言
2.2 車載毫米波雷達(dá)基本系統(tǒng)模型
2.3 雷達(dá)距離方程
2.4 線性調(diào)頻連續(xù)波回波模型
2.4.1 三角波回波模型
2.4.2 三角波模糊函數(shù)分析
2.4.3 鋸齒波回波模型
2.4.4 鋸齒波模糊函數(shù)分析
2.4.5 仿真結(jié)果與分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 車載毫米波雷達(dá)目標(biāo)檢測與參數(shù)估計(jì)算法研究
3.1 引言
3.2 車載毫米波雷達(dá)目標(biāo)檢測算法
3.2.1 恒虛警率檢測算法
3.2.2 基于輔助平面的恒虛警率檢測算法
3.2.3 仿真結(jié)果與分析
3.3 車載毫米波雷達(dá)DOA估計(jì)算法
3.3.1 跨騎損失問題
3.3.2 改進(jìn)的目標(biāo)相位信息獲取算法
3.3.3 仿真結(jié)果與分析
3.4 車載毫米波雷達(dá)速度解模糊算法
3.4.1 多重脈沖重復(fù)頻率解速度模糊原理
3.4.2 基于信號復(fù)用的解速度模糊算法
3.4.3 仿真結(jié)果與分析
3.5 本章小節(jié)
第四章 基于空時碼的車載毫米波雷達(dá)虛擬陣列算法研究
4.1 引言
4.2 車載毫米波雷達(dá)天線陣列
4.3 基于時間分集的虛擬陣列算法
4.3.1 時間分集虛擬陣列算法
4.3.2 差值相位校準(zhǔn)算法
4.3.3 基于速度估計(jì)的運(yùn)動相位校準(zhǔn)算法
4.4 基于空時分組碼的虛擬陣列算法
4.5 算法復(fù)雜度分析
4.6 仿真結(jié)果與分析
4.7 本章小結(jié)
第五章 車載毫米波寬帶雷達(dá)運(yùn)動頻率擴(kuò)展校正算法研究
5.1 引言
5.2 寬帶LFCMW車載毫米波雷達(dá)中的頻率擴(kuò)展問題
5.3 運(yùn)動頻率擴(kuò)展校正算法
5.3.1 運(yùn)動相位補(bǔ)償
5.3.2 IDFT頻率校正算法
5.3.3 頻譜單元重排算法
5.3.4 簡易頻率修正算法
5.3.5 算法復(fù)雜度分析
5.4 仿真結(jié)果與分析
5.5 本章小結(jié)
第六章 基于TI-AWR1443 芯片的車載毫米波雷達(dá)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
6.1 引言
6.2 TI-AWR1443 芯片及系統(tǒng)參數(shù)介紹
6.3 幀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
6.3.1 一種雙模式車載毫米波雷達(dá)幀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法
6.3.2 基于TI-AWR1443 的車載毫米波雷達(dá)幀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
6.4 基于TI-AWR1443 的車載毫米波雷達(dá)信號處理模塊設(shè)計(jì)
6.5 基于TI-AWR1443 的車載毫米波雷達(dá)硬件實(shí)現(xiàn)及實(shí)際測試
6.6 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 全文總結(jié)
7.2 進(jìn)一步研究方向
參考文獻(xiàn)
碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及專利
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]LFMCW車載防撞雷達(dá)信號處理模塊研究[J]. 嚴(yán)鑫,黃永明,王海明,張鋮. 雷達(dá)科學(xué)與技術(shù). 2016(05)
[2]一種基于查表的解速度模糊算法[J]. 廉志玲,張代忠,張小菊. 雷達(dá)科學(xué)與技術(shù). 2011(04)
[3]對稱三角線性調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)信號多周期模糊函數(shù)分析[J]. 吳禮,彭樹生,肖澤龍,是湘全. 南京理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2009(01)
[4]對稱三角線性調(diào)頻連續(xù)波信號模糊函數(shù)分析[J]. 張容權(quán),楊建宇,熊金濤,向敬成. 電子學(xué)報. 2004(03)
[5]距離-速度噪擾模糊數(shù)據(jù)同時分辨的孫子定理算法[J]. 黃振興,萬征. 電子學(xué)報. 1992(09)
博士論文
[1]近程毫米波LFMCW雷達(dá)多目標(biāo)信號分析與處理方法研究[D]. 吳禮.南京理工大學(xué) 2008
[2]毫米波汽車防撞雷達(dá)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 黃文奎.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) 2006
碩士論文
[1]毫米波雷達(dá)多目標(biāo)檢測與參數(shù)估計(jì)算法研究[D]. 嚴(yán)鑫.東南大學(xué) 2017
[2]77GHz汽車防撞雷達(dá)系統(tǒng)一些關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 徐俊.東南大學(xué) 2015
[3]汽車防撞雷達(dá)的研究[D]. 周立.南京理工大學(xué) 2008
[4]毫米波汽車防撞雷達(dá)設(shè)計(jì)及其信號處理算法研究[D]. 武守俊.電子科技大學(xué) 2007
本文編號:3198985
【文章來源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:117 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
縮略詞
第一章 緒論
1.1 論文研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要工作與創(chuàng)新以及章節(jié)安排
第二章 車載毫米波雷達(dá)基本原理及回波信號建模
2.1 引言
2.2 車載毫米波雷達(dá)基本系統(tǒng)模型
2.3 雷達(dá)距離方程
2.4 線性調(diào)頻連續(xù)波回波模型
2.4.1 三角波回波模型
2.4.2 三角波模糊函數(shù)分析
2.4.3 鋸齒波回波模型
2.4.4 鋸齒波模糊函數(shù)分析
2.4.5 仿真結(jié)果與分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 車載毫米波雷達(dá)目標(biāo)檢測與參數(shù)估計(jì)算法研究
3.1 引言
3.2 車載毫米波雷達(dá)目標(biāo)檢測算法
3.2.1 恒虛警率檢測算法
3.2.2 基于輔助平面的恒虛警率檢測算法
3.2.3 仿真結(jié)果與分析
3.3 車載毫米波雷達(dá)DOA估計(jì)算法
3.3.1 跨騎損失問題
3.3.2 改進(jìn)的目標(biāo)相位信息獲取算法
3.3.3 仿真結(jié)果與分析
3.4 車載毫米波雷達(dá)速度解模糊算法
3.4.1 多重脈沖重復(fù)頻率解速度模糊原理
3.4.2 基于信號復(fù)用的解速度模糊算法
3.4.3 仿真結(jié)果與分析
3.5 本章小節(jié)
第四章 基于空時碼的車載毫米波雷達(dá)虛擬陣列算法研究
4.1 引言
4.2 車載毫米波雷達(dá)天線陣列
4.3 基于時間分集的虛擬陣列算法
4.3.1 時間分集虛擬陣列算法
4.3.2 差值相位校準(zhǔn)算法
4.3.3 基于速度估計(jì)的運(yùn)動相位校準(zhǔn)算法
4.4 基于空時分組碼的虛擬陣列算法
4.5 算法復(fù)雜度分析
4.6 仿真結(jié)果與分析
4.7 本章小結(jié)
第五章 車載毫米波寬帶雷達(dá)運(yùn)動頻率擴(kuò)展校正算法研究
5.1 引言
5.2 寬帶LFCMW車載毫米波雷達(dá)中的頻率擴(kuò)展問題
5.3 運(yùn)動頻率擴(kuò)展校正算法
5.3.1 運(yùn)動相位補(bǔ)償
5.3.2 IDFT頻率校正算法
5.3.3 頻譜單元重排算法
5.3.4 簡易頻率修正算法
5.3.5 算法復(fù)雜度分析
5.4 仿真結(jié)果與分析
5.5 本章小結(jié)
第六章 基于TI-AWR1443 芯片的車載毫米波雷達(dá)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
6.1 引言
6.2 TI-AWR1443 芯片及系統(tǒng)參數(shù)介紹
6.3 幀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
6.3.1 一種雙模式車載毫米波雷達(dá)幀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法
6.3.2 基于TI-AWR1443 的車載毫米波雷達(dá)幀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
6.4 基于TI-AWR1443 的車載毫米波雷達(dá)信號處理模塊設(shè)計(jì)
6.5 基于TI-AWR1443 的車載毫米波雷達(dá)硬件實(shí)現(xiàn)及實(shí)際測試
6.6 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 全文總結(jié)
7.2 進(jìn)一步研究方向
參考文獻(xiàn)
碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及專利
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]LFMCW車載防撞雷達(dá)信號處理模塊研究[J]. 嚴(yán)鑫,黃永明,王海明,張鋮. 雷達(dá)科學(xué)與技術(shù). 2016(05)
[2]一種基于查表的解速度模糊算法[J]. 廉志玲,張代忠,張小菊. 雷達(dá)科學(xué)與技術(shù). 2011(04)
[3]對稱三角線性調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)信號多周期模糊函數(shù)分析[J]. 吳禮,彭樹生,肖澤龍,是湘全. 南京理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2009(01)
[4]對稱三角線性調(diào)頻連續(xù)波信號模糊函數(shù)分析[J]. 張容權(quán),楊建宇,熊金濤,向敬成. 電子學(xué)報. 2004(03)
[5]距離-速度噪擾模糊數(shù)據(jù)同時分辨的孫子定理算法[J]. 黃振興,萬征. 電子學(xué)報. 1992(09)
博士論文
[1]近程毫米波LFMCW雷達(dá)多目標(biāo)信號分析與處理方法研究[D]. 吳禮.南京理工大學(xué) 2008
[2]毫米波汽車防撞雷達(dá)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 黃文奎.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) 2006
碩士論文
[1]毫米波雷達(dá)多目標(biāo)檢測與參數(shù)估計(jì)算法研究[D]. 嚴(yán)鑫.東南大學(xué) 2017
[2]77GHz汽車防撞雷達(dá)系統(tǒng)一些關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 徐俊.東南大學(xué) 2015
[3]汽車防撞雷達(dá)的研究[D]. 周立.南京理工大學(xué) 2008
[4]毫米波汽車防撞雷達(dá)設(shè)計(jì)及其信號處理算法研究[D]. 武守俊.電子科技大學(xué) 2007
本文編號:3198985
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/qiche/3198985.html
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