車載毫米波雷達目標分類識別技術研究
發(fā)布時間:2021-01-06 11:52
自動或輔助駕駛是提升日益復雜和擁堵道路交通的智能化水平、推進汽車產(chǎn)業(yè)轉型升級的重要技術途徑,在集成電路和雷達系統(tǒng)技術高速發(fā)展的今天,車載毫米波雷達已突破體積、功耗和成本等應用限制,并以其全天時、全天候的高可靠性和高精度探測能力,成為了車載核心傳感器,基于車載毫米波雷達的目標自動分類識別技術研究可為精準形成自動駕駛策略提供技術支持。論文圍繞車載毫米波雷達對行人、機動和非機動車輛、大型及小型機動車輛等道路交通主體分類識別的技術難題,開展了基于目標運動特征和電磁散射特征的特征提取,研究了基于多特征融合的分類識別技術、并基于實測數(shù)據(jù)進行了試驗研究,獲得了高正確率的道路目標分類識別結果,具有良好的推廣應用價值。本論文的主要工作和貢獻如下:1.分析了毫米波雷達系統(tǒng)的工作模式和適用需求,研究了LFMCW雷達信號的目標定位參數(shù)和特征信息測量原理。2.分析了不同類型道路目標分類識別所需的關鍵特征,研究了基于目標運動特征及電磁散射特征的提取和處理技術,基于實測數(shù)據(jù)完成了各類目標的特征提取和特征變換,為進一步的目標分類識別技術研究提供了特征級的數(shù)據(jù)樣本支持。3.構建了基于道路目標的分類識別機制,研究了基本分...
【文章來源】:電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:104 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
雷達目標分類識別流程
電子科技大學碩士學位論文10第二章基于毫米波雷達的目標信息獲取理論2.1毫米波雷達工作原理2.1.1毫米波雷達系統(tǒng)構成典型的雷達系統(tǒng)結構主要包含天線孔徑、射頻前端和數(shù)字后端三大部分。本文所采用的77GHz調頻連續(xù)波(LinearFrequencyModulatedContinuousWave,LFMCW)毫米波雷達含有三個發(fā)射鏈和四個接收鏈,其系統(tǒng)框圖如圖2-1所示。圖2-1毫米波雷達系統(tǒng)框圖毫米波雷達采用壓控振蕩器(VoltageControlledOscillator,VCO)作為信號源,信號調制器產(chǎn)生一個VCO控制端輸入電壓對其頻率進行調制,理想情況下VCO輸入電壓與輸出信號的頻率在一定范圍內成線性關系。當輸入電壓隨時間發(fā)生變化時,VCO輸出信號的頻率也隨時間變化,線性調頻源輸出包含調制信息的高頻信號,即LFMCW信號,其頻率為GHz級別。毫米波雷達發(fā)射模塊由三個獨立的并行發(fā)射鏈組成,線性調頻信號源產(chǎn)生射頻輻射信號,通過功率分配器將一部分能量作為本振信號輸入混頻器,另一部分經(jīng)額外放大后饋送至發(fā)射天線以電磁波的方式向外輻射。大部分發(fā)射能量被輻射到空間當中,電磁波照射到目標時,各向散射的回波信號中沿輻射方向返回的目
電子科技大學碩士學位論文12達最大作用距離處的的目標延時。圖2-3LFMCW信號時頻關系圖2-3下半部分表示SLFMCW雷達發(fā)射信號與接收信號混頻后產(chǎn)生的IF信號的瞬時頻率,其中有、、三個不變的頻段,其中為無效段,和為長度為的有效時寬,其頻率為同一時刻下發(fā)射信號與接收信號的頻差。在有效掃頻段=[,]中,LFMCW發(fā)射信號可表示為:()=0exp{[2(0+122)+0]}t∈(2-1)其中,0表示=0時的發(fā)射信號振幅,0為初始時刻頻率,即中心頻率,=定義為調頻斜率,0為=0時的隨機初始相位。假設雷達照射方向存在一個勻速運動目標,其速度為,與雷達間的初始距離為0,光速為,可以表示出目標瞬時回波延時為:()=2(0+)(2-2)因此可以表示出該目標的回波信號為:()=0exp{[2(0(())+12(())2)+0+0]}(2-3)其中,常數(shù)參量表示大氣傳播衰減因子,0表示由目標反射引起的額外相移。發(fā)射信號與接收信號經(jīng)過混頻后,得到的IF信號表達式如下:()=02exp{[2(12()2+0()+())0]}(2-4)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]車載ADAS傳感器毫米波雷達解析[J]. 錢若愚. 汽車實用技術. 2020(04)
[2]汽車主動安全技術應用與發(fā)展分析[J]. 肖仕昊,李迎輝. 中國設備工程. 2020(03)
[3]車載毫米波雷達國內外發(fā)展現(xiàn)狀綜述[J]. 韓寶石,王崢. 數(shù)字通信世界. 2019(09)
[4]車載毫米波雷達產(chǎn)業(yè)發(fā)展[J]. 王金明,劉宇,賈寧. 汽車與配件. 2019(15)
[5]車載毫米波雷達應用研究[J]. 葉常青. 電子測試. 2019(13)
[6]毫米波雷達識別問題分析及解決措施[J]. 楊航,高源. 汽車技術. 2018(08)
[7]自動駕駛汽車傳感器技術產(chǎn)業(yè)分析[J]. 黃偉. 信息通信技術與政策. 2018(08)
[8]低分辨率雷達目標分類方法綜述[J]. 張冠武,李瑞東,王冬. 數(shù)字通信世界. 2018(05)
[9]國產(chǎn)能夠真正量產(chǎn)的77GHz毫米波雷達離我們還有多遠?[J]. 俞慶華. 汽車零部件. 2018(01)
[10]77GHz毫米波雷達傳感器技術研究[J]. 崔春寬,何少斌,李東浩,王崇陽,劉奎. 汽車實用技術. 2018(01)
博士論文
[1]雷達目標識別與超分辨成像方法研究[D]. 張銳.西安電子科技大學 2018
[2]基于微多普勒特性分析的地面慢速目標識別與欺騙干擾方法研究[D]. 石曉然.西安電子科技大學 2016
[3]車輛識別若干基礎算法與技術研究[D]. 劉怡光.四川大學 2004
碩士論文
[1]基于AWR1642的車載防撞雷達設計與實現(xiàn)[D]. 肖中平.電子科技大學 2019
[2]24GHz汽車防撞雷達系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 汪意焙.電子科技大學 2018
[3]汽車毫米波雷達目標識別方法的研究[D]. 管岳.蘇州大學 2017
[4]汽車防撞雷達信號處理研究及系統(tǒng)設計[D]. 馮力方.電子科技大學 2016
[5]基于毫米波雷達的汽車主動防撞預警目標識別[D]. 韓星.吉林大學 2013
[6]低分辨雷達地面目標識別[D]. 文亮波.南京理工大學 2009
本文編號:2960520
【文章來源】:電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:104 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
雷達目標分類識別流程
電子科技大學碩士學位論文10第二章基于毫米波雷達的目標信息獲取理論2.1毫米波雷達工作原理2.1.1毫米波雷達系統(tǒng)構成典型的雷達系統(tǒng)結構主要包含天線孔徑、射頻前端和數(shù)字后端三大部分。本文所采用的77GHz調頻連續(xù)波(LinearFrequencyModulatedContinuousWave,LFMCW)毫米波雷達含有三個發(fā)射鏈和四個接收鏈,其系統(tǒng)框圖如圖2-1所示。圖2-1毫米波雷達系統(tǒng)框圖毫米波雷達采用壓控振蕩器(VoltageControlledOscillator,VCO)作為信號源,信號調制器產(chǎn)生一個VCO控制端輸入電壓對其頻率進行調制,理想情況下VCO輸入電壓與輸出信號的頻率在一定范圍內成線性關系。當輸入電壓隨時間發(fā)生變化時,VCO輸出信號的頻率也隨時間變化,線性調頻源輸出包含調制信息的高頻信號,即LFMCW信號,其頻率為GHz級別。毫米波雷達發(fā)射模塊由三個獨立的并行發(fā)射鏈組成,線性調頻信號源產(chǎn)生射頻輻射信號,通過功率分配器將一部分能量作為本振信號輸入混頻器,另一部分經(jīng)額外放大后饋送至發(fā)射天線以電磁波的方式向外輻射。大部分發(fā)射能量被輻射到空間當中,電磁波照射到目標時,各向散射的回波信號中沿輻射方向返回的目
電子科技大學碩士學位論文12達最大作用距離處的的目標延時。圖2-3LFMCW信號時頻關系圖2-3下半部分表示SLFMCW雷達發(fā)射信號與接收信號混頻后產(chǎn)生的IF信號的瞬時頻率,其中有、、三個不變的頻段,其中為無效段,和為長度為的有效時寬,其頻率為同一時刻下發(fā)射信號與接收信號的頻差。在有效掃頻段=[,]中,LFMCW發(fā)射信號可表示為:()=0exp{[2(0+122)+0]}t∈(2-1)其中,0表示=0時的發(fā)射信號振幅,0為初始時刻頻率,即中心頻率,=定義為調頻斜率,0為=0時的隨機初始相位。假設雷達照射方向存在一個勻速運動目標,其速度為,與雷達間的初始距離為0,光速為,可以表示出目標瞬時回波延時為:()=2(0+)(2-2)因此可以表示出該目標的回波信號為:()=0exp{[2(0(())+12(())2)+0+0]}(2-3)其中,常數(shù)參量表示大氣傳播衰減因子,0表示由目標反射引起的額外相移。發(fā)射信號與接收信號經(jīng)過混頻后,得到的IF信號表達式如下:()=02exp{[2(12()2+0()+())0]}(2-4)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]車載ADAS傳感器毫米波雷達解析[J]. 錢若愚. 汽車實用技術. 2020(04)
[2]汽車主動安全技術應用與發(fā)展分析[J]. 肖仕昊,李迎輝. 中國設備工程. 2020(03)
[3]車載毫米波雷達國內外發(fā)展現(xiàn)狀綜述[J]. 韓寶石,王崢. 數(shù)字通信世界. 2019(09)
[4]車載毫米波雷達產(chǎn)業(yè)發(fā)展[J]. 王金明,劉宇,賈寧. 汽車與配件. 2019(15)
[5]車載毫米波雷達應用研究[J]. 葉常青. 電子測試. 2019(13)
[6]毫米波雷達識別問題分析及解決措施[J]. 楊航,高源. 汽車技術. 2018(08)
[7]自動駕駛汽車傳感器技術產(chǎn)業(yè)分析[J]. 黃偉. 信息通信技術與政策. 2018(08)
[8]低分辨率雷達目標分類方法綜述[J]. 張冠武,李瑞東,王冬. 數(shù)字通信世界. 2018(05)
[9]國產(chǎn)能夠真正量產(chǎn)的77GHz毫米波雷達離我們還有多遠?[J]. 俞慶華. 汽車零部件. 2018(01)
[10]77GHz毫米波雷達傳感器技術研究[J]. 崔春寬,何少斌,李東浩,王崇陽,劉奎. 汽車實用技術. 2018(01)
博士論文
[1]雷達目標識別與超分辨成像方法研究[D]. 張銳.西安電子科技大學 2018
[2]基于微多普勒特性分析的地面慢速目標識別與欺騙干擾方法研究[D]. 石曉然.西安電子科技大學 2016
[3]車輛識別若干基礎算法與技術研究[D]. 劉怡光.四川大學 2004
碩士論文
[1]基于AWR1642的車載防撞雷達設計與實現(xiàn)[D]. 肖中平.電子科技大學 2019
[2]24GHz汽車防撞雷達系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 汪意焙.電子科技大學 2018
[3]汽車毫米波雷達目標識別方法的研究[D]. 管岳.蘇州大學 2017
[4]汽車防撞雷達信號處理研究及系統(tǒng)設計[D]. 馮力方.電子科技大學 2016
[5]基于毫米波雷達的汽車主動防撞預警目標識別[D]. 韓星.吉林大學 2013
[6]低分辨雷達地面目標識別[D]. 文亮波.南京理工大學 2009
本文編號:2960520
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