基于智能車(chē)的毫米波雷達(dá)多目標(biāo)識(shí)別算法設(shè)計(jì)及應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2023-05-03 11:41
交通體系的主體為汽車(chē),汽車(chē)的智能化將提高汽車(chē)的主動(dòng)安全,緩解道路交通擁堵、減少道路交通事故。毫米波雷達(dá)作為智能汽車(chē)的主要傳感器之一,對(duì)汽車(chē)的主動(dòng)安全起到重要作用。本文基于RKB1102I和RKA1201型號(hào)的雷達(dá)套件設(shè)計(jì)了毫米波雷達(dá)系統(tǒng)的信號(hào)處理算法,重點(diǎn)研究恒虛警檢測(cè)算法、多目標(biāo)識(shí)別算法、雷達(dá)系統(tǒng)的編程實(shí)現(xiàn)和雷達(dá)系統(tǒng)的性能測(cè)試。主要研究工作包括以下幾點(diǎn):(1)對(duì)雷達(dá)系統(tǒng)各個(gè)模塊的算法進(jìn)行設(shè)計(jì)并基于MATLAB搭建仿真進(jìn)行驗(yàn)證。首先,設(shè)計(jì)FIR濾波器,由于雷達(dá)信號(hào)受到外部環(huán)境和內(nèi)部元件的干擾,存在高頻的噪聲,所以設(shè)計(jì)FIR濾波器。其次,設(shè)計(jì)恒虛警檢測(cè)算法,多目標(biāo)識(shí)別時(shí),存在很多干擾目標(biāo),增加了虛警率,對(duì)CMLD-CFAR算法進(jìn)行改進(jìn),加入反饋機(jī)制,提出CMLFD-CAFR算法,降低虛警率,檢測(cè)出準(zhǔn)確的目標(biāo)頻譜峰值。最后,設(shè)計(jì)多目標(biāo)的配對(duì)算法,由于變周期對(duì)稱(chēng)三角波多目標(biāo)配對(duì)算法的計(jì)算量大,在此基礎(chǔ)上利用兩個(gè)不同三角波信號(hào)的關(guān)聯(lián)性,壓縮配對(duì)的范圍,降低計(jì)算量。通過(guò)仿真驗(yàn)證算法的可行性和有效性,為在工程上應(yīng)用打下基礎(chǔ)。(2)基于MCU設(shè)計(jì)毫米波雷達(dá)原型系統(tǒng)。在MCU中完成控制射頻的產(chǎn)生和雷達(dá)...
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 智能汽車(chē)研究現(xiàn)狀
1.2.2 車(chē)載毫米波雷達(dá)研究現(xiàn)狀
1.3 論文的主要研究?jī)?nèi)容及組織結(jié)構(gòu)
2 毫米波雷達(dá)系統(tǒng)的基本原理及架構(gòu)
2.1 毫米波LFMCW雷達(dá)工作體制選擇
2.2 鋸齒波線性調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)原理
2.3 對(duì)稱(chēng)三角形線性調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)原理
2.3.1 靜目標(biāo)線性調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)原理
2.3.2 動(dòng)目標(biāo)線性調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)原理
2.4 毫米波雷達(dá)信號(hào)分析
2.5 毫米波雷達(dá)系統(tǒng)的整體架構(gòu)
2.6 本章小結(jié)
3 毫米波雷達(dá)多目標(biāo)信號(hào)處理算法設(shè)計(jì)
3.1 毫米波雷達(dá)恒虛警檢測(cè)目標(biāo)算法
3.1.1 單元平均恒虛警檢測(cè)
3.1.2 恒虛警檢測(cè)算法改進(jìn)
3.2 毫米波雷達(dá)多目標(biāo)檢測(cè)算法
3.2.1 單周期多目標(biāo)檢測(cè)
3.2.2 變周期對(duì)稱(chēng)三角波多目標(biāo)檢測(cè)
3.3 實(shí)驗(yàn)仿真與分析
3.3.1 恒虛警算法仿真與分析
3.3.2 多目標(biāo)檢測(cè)算法仿真與分析
3.4 本章小結(jié)
4 毫米波雷達(dá)原型系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.1 雷達(dá)系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)
4.2 AD/DA模塊實(shí)現(xiàn)
4.2.1 雷達(dá)三角波調(diào)頻信號(hào)生成
4.2.2 AD采樣差拍信號(hào)的實(shí)現(xiàn)
4.3 FIR濾波器設(shè)計(jì)
4.4 基于MCU的雷達(dá)信號(hào)處理實(shí)現(xiàn)
4.4.1 FFT實(shí)現(xiàn)
4.4.2 CMLFD-CFAR實(shí)現(xiàn)
4.5 通信模塊
4.6 雷達(dá)系統(tǒng)初始化
4.7 本章小結(jié)
5 智能車(chē)毫米波雷達(dá)性能驗(yàn)證與測(cè)試
5.1 雷達(dá)信號(hào)處理性能驗(yàn)證
5.2 單目標(biāo)測(cè)試
5.2.1 單目標(biāo)室內(nèi)測(cè)試場(chǎng)景
5.2.2 單目標(biāo)室外測(cè)試場(chǎng)景
5.3 多目標(biāo)測(cè)試
5.4 基于Bulldog智能車(chē)平臺(tái)測(cè)試毫米波雷達(dá)
5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 論文工作總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果
本文編號(hào):3806722
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摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 智能汽車(chē)研究現(xiàn)狀
1.2.2 車(chē)載毫米波雷達(dá)研究現(xiàn)狀
1.3 論文的主要研究?jī)?nèi)容及組織結(jié)構(gòu)
2 毫米波雷達(dá)系統(tǒng)的基本原理及架構(gòu)
2.1 毫米波LFMCW雷達(dá)工作體制選擇
2.2 鋸齒波線性調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)原理
2.3 對(duì)稱(chēng)三角形線性調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)原理
2.3.1 靜目標(biāo)線性調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)原理
2.3.2 動(dòng)目標(biāo)線性調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)原理
2.4 毫米波雷達(dá)信號(hào)分析
2.5 毫米波雷達(dá)系統(tǒng)的整體架構(gòu)
2.6 本章小結(jié)
3 毫米波雷達(dá)多目標(biāo)信號(hào)處理算法設(shè)計(jì)
3.1 毫米波雷達(dá)恒虛警檢測(cè)目標(biāo)算法
3.1.1 單元平均恒虛警檢測(cè)
3.1.2 恒虛警檢測(cè)算法改進(jìn)
3.2 毫米波雷達(dá)多目標(biāo)檢測(cè)算法
3.2.1 單周期多目標(biāo)檢測(cè)
3.2.2 變周期對(duì)稱(chēng)三角波多目標(biāo)檢測(cè)
3.3 實(shí)驗(yàn)仿真與分析
3.3.1 恒虛警算法仿真與分析
3.3.2 多目標(biāo)檢測(cè)算法仿真與分析
3.4 本章小結(jié)
4 毫米波雷達(dá)原型系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.1 雷達(dá)系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)
4.2 AD/DA模塊實(shí)現(xiàn)
4.2.1 雷達(dá)三角波調(diào)頻信號(hào)生成
4.2.2 AD采樣差拍信號(hào)的實(shí)現(xiàn)
4.3 FIR濾波器設(shè)計(jì)
4.4 基于MCU的雷達(dá)信號(hào)處理實(shí)現(xiàn)
4.4.1 FFT實(shí)現(xiàn)
4.4.2 CMLFD-CFAR實(shí)現(xiàn)
4.5 通信模塊
4.6 雷達(dá)系統(tǒng)初始化
4.7 本章小結(jié)
5 智能車(chē)毫米波雷達(dá)性能驗(yàn)證與測(cè)試
5.1 雷達(dá)信號(hào)處理性能驗(yàn)證
5.2 單目標(biāo)測(cè)試
5.2.1 單目標(biāo)室內(nèi)測(cè)試場(chǎng)景
5.2.2 單目標(biāo)室外測(cè)試場(chǎng)景
5.3 多目標(biāo)測(cè)試
5.4 基于Bulldog智能車(chē)平臺(tái)測(cè)試毫米波雷達(dá)
5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 論文工作總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果
本文編號(hào):3806722
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