本文關鍵詞：道路監(jiān)視雷達數(shù)據(jù)處理與顯控軟件設計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：道路監(jiān)視雷達憑借著自身獨特的優(yōu)點,在對道路信息采集的過程中扮演著重要的角色。雷達數(shù)據(jù)處理是交通雷達信息采集中的關鍵技術,通過對雷達探測到的目標車輛數(shù)據(jù)進行處理,得到車輛的運動信息并對下一時刻的位置預測,實現(xiàn)對目標的監(jiān)視與跟蹤,進而實現(xiàn)車流量統(tǒng)計以及車輛防撞等功能。本文以道路信息監(jiān)視采集雷達研制為背景,研究了雷達數(shù)據(jù)處理中的目標跟蹤模塊,并對雷達顯示與控制系統(tǒng)進行了設計與實現(xiàn)。主要工作與成果如下:(1)研究了道路監(jiān)視雷達數(shù)據(jù)處理模塊中多目標跟蹤部分,實現(xiàn)算法編程并建立跟蹤算法庫。為了縮短跟蹤過程中算法的計算時間,在數(shù)據(jù)關聯(lián)的過程中,對傳統(tǒng)的JPDA算進行改進,在生成確認矩陣的過程中,首先去除目標跟蹤波門內小概率量測的影響,建立新的確認矩陣,然后再進行濾波跟蹤。經測試,使用新的確認矩陣對目標的跟蹤精度影響不大,但計算量減少一半以上,提高了跟蹤實時性。(2)通過對道路監(jiān)視雷達顯示控制軟件的功能需求分析,給出了模塊劃分,基于Microsoft Visual Studio.Net 2010開發(fā)平臺,使用VC++語言開發(fā)了顯示控制軟件。經測試,顯控軟件已具備以下功能:對目標信息數(shù)據(jù)的實時接收與處理、數(shù)據(jù)的存儲與回放、目標位置與運動信息的實時顯示、對雷達前端工作參數(shù)的實時控制、系統(tǒng)自檢測、攝像頭畫面的實時顯示等。由于雷達傳輸數(shù)據(jù)量大、顯示畫面實時性高,本文重點研究了多線程技術、雙緩沖繪圖技術等。經測試,系統(tǒng)數(shù)據(jù)接收與處理的速度滿足需求、圖像顯示的效果良好。目前,完成了道路監(jiān)視雷達系統(tǒng)對運動車輛的跟蹤測試,結果表明,能準確的對雷達探測范圍內的運動汽車進行跟蹤,達到車輛防撞的目的;同時也完成了對高速公路上汽車流量的測試,測試結果表明,車流量統(tǒng)計的準確率在85%以上。
【關鍵詞】：道路監(jiān)視雷達 數(shù)據(jù)處理 多目標跟蹤 運動軌跡關聯(lián) 顯控軟件
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN957.52
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 縮略詞注釋表12-13
• 第一章 緒論13-18
• 1.1 研究背景與意義13-15
• 1.2 雷達數(shù)據(jù)處理的發(fā)展與研究現(xiàn)狀15
• 1.3 主要研究內容15-16
• 1.4 章節(jié)安排16-18
• 第二章 雷達車輛跟蹤運動模型與濾波技術18-34
• 2.1 引言18
• 2.2 跟蹤坐標系18-20
• 2.2.1 直角坐標系18-19
• 2.2.2 極坐標系19
• 2.2.3 直角坐標系與極坐標系之間的轉換關系19-20
• 2.3 基本目標運動模型20-24
• 2.3.1 勻速模型和常加速度模型20-21
• 2.3.2 時間相關模型21-23
• 2.3.3 不同模型跟蹤效果仿真與分析23-24
• 2.4 卡爾曼濾波算法在目標跟蹤中的應用24-33
• 2.4.1 卡爾曼濾波算法24-27
• 2.4.2 擴展卡爾曼濾波27-30
• 2.4.3 基于卡爾曼濾波的跟蹤仿真與分析30-33
• 2.5 本章小結33-34
• 第三章 多車輛跟蹤中航跡管理與仿真34-54
• 3.1 引言34
• 3.2 航跡起始34-37
• 3.2.1 航跡起始的波門34-35
• 3.2.2 航跡起始算法35-36
• 3.2.3 航跡起始算法仿真分析36-37
• 3.3 數(shù)據(jù)關聯(lián)算法37-51
• 3.3.1 最近鄰域數(shù)據(jù)互聯(lián)算法38
• 3.3.2 概率數(shù)據(jù)互聯(lián)算法38-42
• 3.3.3 聯(lián)合概率數(shù)據(jù)互聯(lián)算法42-45
• 3.3.4 對聯(lián)合概率數(shù)據(jù)互聯(lián)算法的改進45-47
• 3.3.5 數(shù)據(jù)關聯(lián)算法的仿真與分析47-51
• 3.4 航跡終結51-53
• 3.4.1 序列概率比檢驗算法51-52
• 3.4.2 序列概率比檢驗算法仿真52-53
• 3.5 本章小結53-54
• 第四章 道路監(jiān)視雷達信息顯示控制軟件設計54-68
• 4.1 引言54
• 4.2 顯示控制軟件功能需求與開發(fā)環(huán)境54-55
• 4.2.1 功能需求54-55
• 4.2.2 開發(fā)環(huán)境55
• 4.3 顯示與控制軟件架構設計55-57
• 4.3.1 軟件模塊劃分55-56
• 4.3.2 軟件流程圖設計56-57
• 4.4 顯示控制軟件的關鍵技術57-59
• 4.4.1 多線程技術57-58
• 4.4.2 多線程同步58-59
• 4.5 軟件主要模塊實現(xiàn)59-64
• 4.5.1 控制模塊59
• 4.5.2 通信模塊59-61
• 4.5.3 數(shù)據(jù)保存模塊61-63
• 4.5.4 顯示模塊63-64
• 4.6 道路信息監(jiān)視雷達顯示與控制軟件主界面設計64-66
• 4.6.1 主界面設計原則64
• 4.6.2 主界面設計64-66
• 4.7 本章小結66-68
• 第五章 道路監(jiān)視雷達車輛跟蹤系統(tǒng)調試與實測數(shù)據(jù)分析68-76
• 5.1 引言68
• 5.2 實驗室測試68-72
• 5.2.1 數(shù)據(jù)傳輸功能測試68-69
• 5.2.2 顯示功能測試69-70
• 5.2.3 數(shù)據(jù)處理算法功能測試70-72
• 5.3 實際道路測試72-75
• 5.3.1 對雷達正前方車輛的跟蹤72-73
• 5.3.2 對高速公路車流量的統(tǒng)計73-75
• 5.4 本章小結75-76
• 第六章 結束語76-78
• 6.1 總結76-77
• 6.2 展望77-78
• 參考文獻78-82
• 致謝82-83
• 在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文83

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  本文關鍵詞：道路監(jiān)視雷達數(shù)據(jù)處理與顯控軟件設計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：280245