基于FMCW毫米波雷達(dá)的車輛軌跡跟蹤和車型識(shí)別系統(tǒng)
發(fā)布時(shí)間:2021-07-26 09:12
中國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展帶來了城市交通量激增的現(xiàn)象,交通堵塞和交通事故頻發(fā)等問題日益嚴(yán)重。針對(duì)交通路口的車輛實(shí)時(shí)監(jiān)測管制可以從根源上預(yù)防大部分的交通事故,而基于交通基礎(chǔ)設(shè)施的智能交通監(jiān)測系統(tǒng)成為了替代人工監(jiān)控的有效方案。智能交通檢測系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測道路上的車輛位置和速度,統(tǒng)計(jì)區(qū)段內(nèi)的車輛數(shù)量,進(jìn)一步改善交叉口的交通環(huán)境,提高交通安全保障。本文從技術(shù)層面分析了交通監(jiān)測領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀,通過比較基于視頻、基于激光雷達(dá)和基于毫米波雷達(dá)三種技術(shù)各自的優(yōu)缺點(diǎn),提出了在智能交通檢測系統(tǒng)中使用FMCW毫米波雷達(dá)技術(shù)的優(yōu)越性。本文實(shí)現(xiàn)了基于雷達(dá)原始數(shù)據(jù)獲取車輛點(diǎn)云數(shù)據(jù)的方法,改進(jìn)了基于橢圓的車輛點(diǎn)云聚類算法,設(shè)計(jì)了基于車輛點(diǎn)云特征的車輛軌跡判定算法和軌跡修正算法,提出了一種新的車型設(shè)定方法并實(shí)現(xiàn)可靠的車型判定算法。在車輛點(diǎn)云數(shù)據(jù)獲取算法中,先對(duì)雷達(dá)原始數(shù)據(jù)做二維FFT算法獲取距離和多普勒二維圖譜數(shù)據(jù),并通過CFAR峰值檢測算法和DOA方向檢測算法獲取車輛點(diǎn)云的坐標(biāo)信息。在對(duì)車輛點(diǎn)云聚類算法的實(shí)現(xiàn)中,統(tǒng)計(jì)分析了車輛長寬高和車輛點(diǎn)云分布特征,討論了二維和三維數(shù)據(jù)層面上的聚類誤差分析。在車輛軌跡跟蹤算法中,重點(diǎn)...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-3?AWR1243級(jí)聯(lián)雷達(dá)射頻開發(fā)套件??
?哈_工業(yè)太學(xué)謂碩娜位論文????換處理啟,通過峰值檢測找到相應(yīng)的頻率測量值/m和多普勒頻率測量值。一維??FFT的時(shí)間復(fù)雜度為0(N*logN),對(duì)于M*N的二維數(shù)據(jù),FFT的時(shí)間復(fù)雜度為??0(M*N*log(M*N))。對(duì)雷達(dá)數(shù)據(jù)做二維FFT處理是系統(tǒng)中耗時(shí)最長的步驟,對(duì)??系統(tǒng)實(shí)時(shí)性有一定的影響。??本系統(tǒng)通過基于77GHz的FMCW毫米波雷達(dá)獲。邩(biāo)物體的運(yùn)動(dòng)信息6如??圖2-5所示,在掃頻周期rM內(nèi),FMCW毫米波雷達(dá)在基頻尺以斜率KJ?發(fā)射帶寬為??B的頻率變化的連續(xù)波,在物體表面反射的回波信號(hào)與發(fā)射信號(hào)具有一定的頻率??差斤、相位差e和多普勒頻率偏移/〇。?????fM?fjx?fh7???擎??<?—?t??圈2-5?FMCW霄達(dá)#f??通過測量頻率差和相位差即可獲得賃標(biāo)對(duì)象與毫米波雷達(dá)的相對(duì)距離d、相??對(duì)速度V的公式如下i??d?二?c?么?t?_?c./b—土/d)?41??Kr?=?2t?(2_5)??V=-JD?(2-6)??式中c:?光遽(.m/s);??A??波長.(m)。??如圖2-6所示,在二維FFT濾波模塊中,以每一幀信號(hào)數(shù)據(jù)(維度;C?*?M?*??iV)作為輸入,先按列(Range維)做一維FFT變換,再按行(Velocity維)做??一維FFT變換,輸出帶有速度和距離信息的(維度:OM*iV)。??廣?N?N?/*?N?Z0?N?/*?N??雷達(dá)原始?^數(shù)據(jù)二維?^距離維??^速度維????F(1I??數(shù)據(jù)?重排列?FFT變換?FFT變換?nU>V)??l?v?v?V?V?y?v?y?V?
圖2-7?CFAR檢測庳理圖??-15?-??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于ROI最長直線提取算法的車輛超限檢測系統(tǒng)研究[J]. 陳凌宇,李鴻,朱林海. 計(jì)算機(jī)測量與控制. 2014(07)
[2]基于激光雷達(dá)的車輛幾何尺寸超限檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 陳顯龍,陳曉龍. 測繪通報(bào). 2014(03)
本文編號(hào):3303276
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-3?AWR1243級(jí)聯(lián)雷達(dá)射頻開發(fā)套件??
?哈_工業(yè)太學(xué)謂碩娜位論文????換處理啟,通過峰值檢測找到相應(yīng)的頻率測量值/m和多普勒頻率測量值。一維??FFT的時(shí)間復(fù)雜度為0(N*logN),對(duì)于M*N的二維數(shù)據(jù),FFT的時(shí)間復(fù)雜度為??0(M*N*log(M*N))。對(duì)雷達(dá)數(shù)據(jù)做二維FFT處理是系統(tǒng)中耗時(shí)最長的步驟,對(duì)??系統(tǒng)實(shí)時(shí)性有一定的影響。??本系統(tǒng)通過基于77GHz的FMCW毫米波雷達(dá)獲。邩(biāo)物體的運(yùn)動(dòng)信息6如??圖2-5所示,在掃頻周期rM內(nèi),FMCW毫米波雷達(dá)在基頻尺以斜率KJ?發(fā)射帶寬為??B的頻率變化的連續(xù)波,在物體表面反射的回波信號(hào)與發(fā)射信號(hào)具有一定的頻率??差斤、相位差e和多普勒頻率偏移/〇。?????fM?fjx?fh7???擎??<?—?t??圈2-5?FMCW霄達(dá)#f??通過測量頻率差和相位差即可獲得賃標(biāo)對(duì)象與毫米波雷達(dá)的相對(duì)距離d、相??對(duì)速度V的公式如下i??d?二?c?么?t?_?c./b—土/d)?41??Kr?=?2t?(2_5)??V=-JD?(2-6)??式中c:?光遽(.m/s);??A??波長.(m)。??如圖2-6所示,在二維FFT濾波模塊中,以每一幀信號(hào)數(shù)據(jù)(維度;C?*?M?*??iV)作為輸入,先按列(Range維)做一維FFT變換,再按行(Velocity維)做??一維FFT變換,輸出帶有速度和距離信息的(維度:OM*iV)。??廣?N?N?/*?N?Z0?N?/*?N??雷達(dá)原始?^數(shù)據(jù)二維?^距離維??^速度維????F(1I??數(shù)據(jù)?重排列?FFT變換?FFT變換?nU>V)??l?v?v?V?V?y?v?y?V?
圖2-7?CFAR檢測庳理圖??-15?-??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于ROI最長直線提取算法的車輛超限檢測系統(tǒng)研究[J]. 陳凌宇,李鴻,朱林海. 計(jì)算機(jī)測量與控制. 2014(07)
[2]基于激光雷達(dá)的車輛幾何尺寸超限檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 陳顯龍,陳曉龍. 測繪通報(bào). 2014(03)
本文編號(hào):3303276
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