本文關鍵詞：基于ETC系統(tǒng)的定位算法研究與實現(xiàn)

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【摘要】：隨著我國汽車使用量的大幅增長,部分地區(qū)的高速公路車流量激增從而導致了收費站的交通堵塞現(xiàn)象日益嚴重,實施高速公路電子不停車收費(ETC)業(yè)務的需求也迫在眉睫。目前我國所采用的數(shù)字ETC系統(tǒng)中主要采用干涉儀測向的無線定位算法實現(xiàn)車輛定位功能,該方式雖比模擬電路實現(xiàn)的ETC系統(tǒng)定位成功率高,但是由于干涉儀測向算法本身的局限性,使得實際應用中仍然會出現(xiàn)錯誤放行車輛的情況。為了解決上述問題,本文首先介紹了無線定位技術的發(fā)展并對空間譜估計的定位算法進行研究,通過介紹了干涉儀測向、經(jīng)典MUSIC、求根MUSIC、解相干MUSIC四種定位算法,分別對他們進行仿真,對比了幾種算法的性能,分析了算法的可實現(xiàn)性,最終選取改進的MUSIC算法—實值MUSIC算法進行具體的FPGA設計,實現(xiàn)具有高精度和高分辨性能的DOA估計。
【關鍵詞】：電子不停車收費 MUSIC算法 特征值分解 Jacobi Cordic FPGA
【學位授予單位】：南京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U495;TH744.3
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 1 緒論7-11
• 1.1 課題背景及意義7-8
• 1.2 課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-10
• 1.2.1 相位測向技術研究現(xiàn)狀8
• 1.2.2 空間譜估計技術研究現(xiàn)狀8-10
• 1.3 論文主要工作及結構安排10-11
• 2 陣列信號測向算法11-33
• 2.1 陣列信號處理基本理論11-18
• 2.1.1 相位測向法的基本原理11-13
• 2.1.2 空間譜估計的基本原理與數(shù)學模型13-18
• 2.2 測向算法仿真18-31
• 2.2.1 信號模型18-19
• 2.2.2 相位測向算法19-22
• 2.2.3 經(jīng)典MUSIC算法22-26
• 2.2.4 求根MUSIC算法26-27
• 2.2.5 前后項平滑MUSIC算法27-30
• 2.2.6 算法性能對比30-31
• 2.3 基于FPGA的算法實現(xiàn)方案31-33
• 3 實值MUSIC算法的實現(xiàn)33-51
• 3.1 實值MUSIC算法模塊劃分33-34
• 3.2 預處理模塊的設計與實現(xiàn)34-44
• 3.2.1 正交分解模塊設計34-39
• 3.2.2 協(xié)方差模塊設計39-41
• 3.2.3 復實轉換模塊設計41-44
• 3.3 特征向量處理模塊的設計44-46
• 3.4 譜峰搜索模塊設計與實現(xiàn)46-49
• 3.4.1 譜峰搜索模塊的實現(xiàn)結構46-48
• 3.4.2 譜峰搜索模塊的仿真48-49
• 3.5 性能分析49-51
• 4 特征值分解部分設計51-75
• 4.1 對稱矩陣特征值分解51-52
• 4.1.1 Jacobi旋轉法51
• 4.1.2 單側旋轉法51-52
• 4.1.3 QR分解法52
• 4.2 Jacobi旋轉算法52-58
• 4.2.1 基本原理52-53
• 4.2.2 算法實現(xiàn)53-58
• 4.3 Cordic算法58-63
• 4.3.1 Cordic算法基本原理58-60
• 4.3.2 Cordic算法的FPGA實現(xiàn)60-63
• 4.4 Jacobi算法的FPGA實現(xiàn)方案設計63-71
• 4.4.1 Find Max模塊設計63-65
• 4.4.2 Cordic_comput模塊設計65-67
• 4.4.3 Matrix_Multiply模塊設計67-68
• 4.4.4 特征值分解模塊仿真68-71
• 4.5 Jacobi算法模塊的性能分析71-72
• 4.6 實值MUSIC算法的FPGA實現(xiàn)仿真72-75
• 5 總結與展望75-76
• 致謝76-77
• 參考文獻77-79

【相似文獻】

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本文編號：691331