基于FMCW雷達的汽車主動防撞預警系統(tǒng)研究
發(fā)布時間:2023-10-30 20:27
近幾年,我國汽車保有量急劇增加,雖然汽車方便了人們的出行,但也帶來了很多的交通事故,威脅到人們的安全。由于汽車車身結(jié)構(gòu)的限制,導致駕駛員在汽車中存在很多視野盲區(qū),駕駛員不易觀測到或者經(jīng)常忽略了汽車盲區(qū)內(nèi)的行人或者障礙物,從而容易導致交通事故。本文針對這種情況提出一種解決這一問題的汽車防撞預警系統(tǒng)。本文主要針對汽車立柱造成視覺盲區(qū)這種情況,提出采用毫米波雷達來檢測視覺盲區(qū)內(nèi)的障礙物。當前主要采用超聲波傳感器來實現(xiàn)這種檢測。但超聲波的測量距離很短,在很多情況下無法有效檢測到障礙物。本文擬采用具有一定檢測距離的毫米波雷達來解決這一視覺盲區(qū)內(nèi)障礙物檢測的問題。當實際檢測到車輛與障礙物的距離小于設(shè)定的報警距離時,系統(tǒng)將根據(jù)報警策略由報警模塊發(fā)出預警信號,駕駛員收到報警信息后可進行避讓等操作,從而大大降低了發(fā)生事故的風險。為了兼顧研發(fā)的防撞預警系統(tǒng)的性價比和在近距離與較遠距離下對障礙物均具有較高的檢測精度,本文選用性價比較高的近程雷達傳感器K-LC2,并結(jié)合超聲波傳感器來對目標距離進行測量。選用帶FPU的STM32F429作為系統(tǒng)的主控芯片來運行信號處理算法以及對系統(tǒng)進行控制。通過設(shè)計的濾波電路和...
【文章頁數(shù)】:56 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 汽車立柱視線盲區(qū)
1.4 主要研究工作及內(nèi)容安排
第二章 防撞系統(tǒng)原理與系統(tǒng)方案
2.1 汽車防撞雷達體制對比分析
2.2 毫米波雷達測距測速原理及其測距精度分析
2.2.1 FMCW雷達測距測速原理
2.2.2 分辨率與調(diào)制信號的關(guān)系
2.3 超聲波測距原理及其測距精度分析
2.4 毫米波+超聲波防撞系統(tǒng)方案
2.5 本章小結(jié)
第三章 防撞預警系統(tǒng)硬件電路設(shè)計
3.1 系統(tǒng)總體硬件結(jié)構(gòu)
3.2 主控芯片最小系統(tǒng)電路
3.3 毫米波中頻信號處理電路
3.3.1 雷達射頻前端
3.3.2 高通濾波器設(shè)計
3.3.3 自動增益控制(AGC)電路
3.4 調(diào)制三角波產(chǎn)生
3.5 存儲電路設(shè)計
3.6 超聲波電路設(shè)計
3.7 報警電路設(shè)計
3.8 本章小結(jié)
第四章 防撞預警系統(tǒng)信號處理算法設(shè)計
4.1 防撞預警系統(tǒng)信號處理流程
4.2 FMCW雷達數(shù)字信號處理
4.2.1 鑒頻算法的選取
4.2.2 快速傅里葉變換
4.2.3 恒虛警檢測算法
4.3 基于自適應加權(quán)算法的數(shù)據(jù)融合
4.4 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)測試與分析
5.1 硬件測試
5.1.1 調(diào)制三角波測試
5.1.2 高通濾波器測試
5.2 FFT測試
5.3 距離測試結(jié)果
5.4 預警測試
5.5 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
致謝
本文編號:3859132
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【學位級別】:碩士
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摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 汽車立柱視線盲區(qū)
1.4 主要研究工作及內(nèi)容安排
第二章 防撞系統(tǒng)原理與系統(tǒng)方案
2.1 汽車防撞雷達體制對比分析
2.2 毫米波雷達測距測速原理及其測距精度分析
2.2.1 FMCW雷達測距測速原理
2.2.2 分辨率與調(diào)制信號的關(guān)系
2.3 超聲波測距原理及其測距精度分析
2.4 毫米波+超聲波防撞系統(tǒng)方案
2.5 本章小結(jié)
第三章 防撞預警系統(tǒng)硬件電路設(shè)計
3.1 系統(tǒng)總體硬件結(jié)構(gòu)
3.2 主控芯片最小系統(tǒng)電路
3.3 毫米波中頻信號處理電路
3.3.1 雷達射頻前端
3.3.2 高通濾波器設(shè)計
3.3.3 自動增益控制(AGC)電路
3.4 調(diào)制三角波產(chǎn)生
3.5 存儲電路設(shè)計
3.6 超聲波電路設(shè)計
3.7 報警電路設(shè)計
3.8 本章小結(jié)
第四章 防撞預警系統(tǒng)信號處理算法設(shè)計
4.1 防撞預警系統(tǒng)信號處理流程
4.2 FMCW雷達數(shù)字信號處理
4.2.1 鑒頻算法的選取
4.2.2 快速傅里葉變換
4.2.3 恒虛警檢測算法
4.3 基于自適應加權(quán)算法的數(shù)據(jù)融合
4.4 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)測試與分析
5.1 硬件測試
5.1.1 調(diào)制三角波測試
5.1.2 高通濾波器測試
5.2 FFT測試
5.3 距離測試結(jié)果
5.4 預警測試
5.5 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
致謝
本文編號:3859132
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