本文關(guān)鍵詞：基于嵌入式系統(tǒng)的防撞雷達(dá)抗干擾信號研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在19世紀(jì)六七十年代,雷達(dá)技術(shù)被應(yīng)用于民用系統(tǒng)中的汽車行業(yè),其中車載防撞雷達(dá)得到了快速發(fā)展,在現(xiàn)代車輛上安裝雷達(dá)已成為必然趨勢。然而車載防撞雷達(dá)系統(tǒng)可用頻段有限、信號波形形式單一、汽車?yán)走_(dá)的載量又逐年增加等原因,采用毫米波作為發(fā)射信號的車載防撞雷達(dá)系統(tǒng)必然相互干擾,使干擾與被干擾系統(tǒng)都不能正常工作,造成誤判誤報(bào),降低雷達(dá)系統(tǒng)的安全性,從而影響人們的生命與財(cái)產(chǎn)安全。車載防撞雷達(dá)在工作過程中的干擾問題,開始受到廣大學(xué)者和工程師的廣泛重視,因此,采用專屬計(jì)算機(jī)功能的嵌入式系統(tǒng),對ADAS(Advanced Driver Assistance System)中雷達(dá)抗干擾信號的設(shè)計(jì)與處理的研究,具有非常重要的意義。為了提高車載防撞雷達(dá)信號的抗干擾性和正確處理雷達(dá)信號,本文在以下幾個(gè)方面開展了研究。本文首先介紹了毫米波車載防撞雷達(dá)系統(tǒng)間相互干擾的現(xiàn)狀,以及未來所面臨的問題,討論了信號波形形式以及現(xiàn)有FMCW(Frequency Modulating Continue Wave)車載防撞雷達(dá)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì),包含汽車防撞雷達(dá)的性能指數(shù)、工作頻段、探測方式等問題。然后對雷達(dá)系統(tǒng)測速測距原理進(jìn)行說明,并對雷達(dá)信號的產(chǎn)生方法進(jìn)行分析,討論了基于普通雷達(dá)系統(tǒng)的波形信號間干擾原理,重點(diǎn)研究了抵制干擾的方法和抗干擾信號的產(chǎn)生方案,我們基于嵌入式ARM體系結(jié)構(gòu)的微處理器以及數(shù)字頻率合成器產(chǎn)生抗干擾信號,與單純利用單片機(jī)、FPGA、PLL或者任意二者的結(jié)合等設(shè)計(jì)方法進(jìn)行比較和分析,該設(shè)計(jì)能節(jié)約時(shí)間成本,其靈活性也更高,并在此基礎(chǔ)上通過修改上位機(jī)代碼可產(chǎn)生抗干擾任意波形。最后將設(shè)計(jì)的信號源應(yīng)用于雷達(dá)系統(tǒng),進(jìn)行測試并采集回波信號進(jìn)行處理,從信號的抗干擾性、相位噪聲、任意波形方面進(jìn)行詳細(xì)的比較和說明,得出:基于嵌入式系統(tǒng)的任意波形抗干擾信號的設(shè)計(jì)可以有效抑制日益普及的車載防撞雷達(dá)間的干擾,目標(biāo)的分辨力得到顯著提高。對雷達(dá)信號進(jìn)行FFT(Fast Fourier Transform)處理后得到目標(biāo)信號的頻譜圖,能夠正確判斷物體的距離和速度,該技術(shù)在汽車高級輔助駕駛領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊。
【關(guān)鍵詞】：嵌入式系統(tǒng) 防撞雷達(dá) 抗干擾 任意波形 相位噪聲
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN974
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-16
• 1.1 課題研究背景及意義9-10
• 1.2 研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢10-13
• 1.3 本文主要研究工作以及內(nèi)容安排13-14
• 1.4 本章小結(jié)14-16
• 2 嵌入式防撞雷達(dá)系統(tǒng)16-31
• 2.1 小型汽車?yán)走_(dá)16-18
• 2.2 嵌入式防撞雷達(dá)系統(tǒng)原理18-24
• 2.2.1 FMCW毫米波雷達(dá)18-21
• 2.2.2 測速測距原理21-24
• 2.3 小型雷達(dá)信號受干擾分析24-28
• 2.3.1 相向干擾26-27
• 2.3.2 同向干擾27-28
• 2.4 抗干擾方法的研究28-29
• 2.5 本章小結(jié)29-31
• 3 基于嵌入式系統(tǒng)的防撞雷達(dá)抗干擾信號31-48
• 3.1 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析31-36
• 3.1.1 頻率產(chǎn)生方案31-32
• 3.1.2 信號源設(shè)計(jì)對比32-33
• 3.1.3 嵌入SPI通信方式33-34
• 3.1.4 整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)34-36
• 3.2 嵌入式硬件平臺36-41
• 3.2.1 嵌入式微控制器36-37
• 3.2.2 直接數(shù)字頻率合成器AD995837-38
• 3.2.3 SPI嵌入接口電路38-40
• 3.2.4 硬件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)40-41
• 3.3 嵌入式軟件平臺41-47
• 3.3.1 軟件開發(fā)環(huán)境42-43
• 3.3.2 設(shè)計(jì)流程分析43-47
• 3.4 本章小結(jié)47-48
• 4 嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)測試與信號處理48-57
• 4.1 實(shí)驗(yàn)測試48-53
• 4.1.1 嵌入式直接線性調(diào)頻信號48-51
• 4.1.2 嵌入式射頻發(fā)射信號51-53
• 4.2 信號采集與處理53-56
• 4.2.1. 回波信號采集53-54
• 4.2.2. 信號處理與分析54-56
• 4.3 本章小結(jié)56-57
• 5 總結(jié)與展望57-58
• 參考文獻(xiàn)58-63
• 攻碩期間取得的研究成果63-64
• 致謝64

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本文編號：302921