車載毫米波雷達(dá)目標(biāo)分類識(shí)別技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-06 11:52
自動(dòng)或輔助駕駛是提升日益復(fù)雜和擁堵道路交通的智能化水平、推進(jìn)汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要技術(shù)途徑,在集成電路和雷達(dá)系統(tǒng)技術(shù)高速發(fā)展的今天,車載毫米波雷達(dá)已突破體積、功耗和成本等應(yīng)用限制,并以其全天時(shí)、全天候的高可靠性和高精度探測(cè)能力,成為了車載核心傳感器,基于車載毫米波雷達(dá)的目標(biāo)自動(dòng)分類識(shí)別技術(shù)研究可為精準(zhǔn)形成自動(dòng)駕駛策略提供技術(shù)支持。論文圍繞車載毫米波雷達(dá)對(duì)行人、機(jī)動(dòng)和非機(jī)動(dòng)車輛、大型及小型機(jī)動(dòng)車輛等道路交通主體分類識(shí)別的技術(shù)難題,開(kāi)展了基于目標(biāo)運(yùn)動(dòng)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(shí)別技術(shù)、并基于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了試驗(yàn)研究,獲得了高正確率的道路目標(biāo)分類識(shí)別結(jié)果,具有良好的推廣應(yīng)用價(jià)值。本論文的主要工作和貢獻(xiàn)如下:1.分析了毫米波雷達(dá)系統(tǒng)的工作模式和適用需求,研究了LFMCW雷達(dá)信號(hào)的目標(biāo)定位參數(shù)和特征信息測(cè)量原理。2.分析了不同類型道路目標(biāo)分類識(shí)別所需的關(guān)鍵特征,研究了基于目標(biāo)運(yùn)動(dòng)特征及電磁散射特征的提取和處理技術(shù),基于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)完成了各類目標(biāo)的特征提取和特征變換,為進(jìn)一步的目標(biāo)分類識(shí)別技術(shù)研究提供了特征級(jí)的數(shù)據(jù)樣本支持。3.構(gòu)建了基于道路目標(biāo)的分類識(shí)別機(jī)制,研究了基本分...
【文章來(lái)源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:104 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
雷達(dá)目標(biāo)分類識(shí)別流程
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文10第二章基于毫米波雷達(dá)的目標(biāo)信息獲取理論2.1毫米波雷達(dá)工作原理2.1.1毫米波雷達(dá)系統(tǒng)構(gòu)成典型的雷達(dá)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)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(diào)頻連續(xù)波(LinearFrequencyModulatedContinuousWave,LFMCW)毫米波雷達(dá)含有三個(gè)發(fā)射鏈和四個(gè)接收鏈,其系統(tǒng)框圖如圖2-1所示。圖2-1毫米波雷達(dá)系統(tǒng)框圖毫米波雷達(dá)采用壓控振蕩器(VoltageControlledOscillator,VCO)作為信號(hào)源,信號(hào)調(diào)制器產(chǎn)生一個(gè)VCO控制端輸入電壓對(duì)其頻率進(jìn)行調(diào)制,理想情況下VCO輸入電壓與輸出信號(hào)的頻率在一定范圍內(nèi)成線性關(guān)系。當(dāng)輸入電壓隨時(shí)間發(fā)生變化時(shí),VCO輸出信號(hào)的頻率也隨時(shí)間變化,線性調(diào)頻源輸出包含調(diào)制信息的高頻信號(hào),即LFMCW信號(hào),其頻率為GHz級(jí)別。毫米波雷達(dá)發(fā)射模塊由三個(gè)獨(dú)立的并行發(fā)射鏈組成,線性調(diào)頻信號(hào)源產(chǎn)生射頻輻射信號(hào),通過(guò)功率分配器將一部分能量作為本振信號(hào)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(dāng)中,電磁波照射到目標(biāo)時(shí),各向散射的回波信號(hào)中沿輻射方向返回的目
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文12達(dá)最大作用距離處的的目標(biāo)延時(shí)。圖2-3LFMCW信號(hào)時(shí)頻關(guān)系圖2-3下半部分表示SLFMCW雷達(dá)發(fā)射信號(hào)與接收信號(hào)混頻后產(chǎn)生的IF信號(hào)的瞬時(shí)頻率,其中有、、三個(gè)不變的頻段,其中為無(wú)效段,和為長(zhǎng)度為的有效時(shí)寬,其頻率為同一時(shí)刻下發(fā)射信號(hào)與接收信號(hào)的頻差。在有效掃頻段=[,]中,LFMCW發(fā)射信號(hào)可表示為:()=0exp{[2(0+122)+0]}t∈(2-1)其中,0表示=0時(shí)的發(fā)射信號(hào)振幅,0為初始時(shí)刻頻率,即中心頻率,=定義為調(diào)頻斜率,0為=0時(shí)的隨機(jī)初始相位。假設(shè)雷達(dá)照射方向存在一個(gè)勻速運(yùn)動(dòng)目標(biāo),其速度為,與雷達(dá)間的初始距離為0,光速為,可以表示出目標(biāo)瞬時(shí)回波延時(shí)為:()=2(0+)(2-2)因此可以表示出該目標(biāo)的回波信號(hào)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(biāo)反射引起的額外相移。發(fā)射信號(hào)與接收信號(hào)經(jīng)過(guò)混頻后,得到的IF信號(hào)表達(dá)式如下:()=02exp{[2(12()2+0()+())0]}(2-4)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]車載ADAS傳感器毫米波雷達(dá)解析[J]. 錢若愚. 汽車實(shí)用技術(shù). 2020(04)
[2]汽車主動(dòng)安全技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展分析[J]. 肖仕昊,李迎輝. 中國(guó)設(shè)備工程. 2020(03)
[3]車載毫米波雷達(dá)國(guó)內(nèi)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(dá)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(dá)應(yīng)用研究[J]. 葉常青. 電子測(cè)試. 2019(13)
[6]毫米波雷達(dá)識(shí)別問(wèn)題分析及解決措施[J]. 楊航,高源. 汽車技術(shù). 2018(08)
[7]自動(dòng)駕駛汽車傳感器技術(shù)產(chǎn)業(yè)分析[J]. 黃偉. 信息通信技術(shù)與政策. 2018(08)
[8]低分辨率雷達(dá)目標(biāo)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(guó)產(chǎn)能夠真正量產(chǎn)的77GHz毫米波雷達(dá)離我們還有多遠(yuǎn)?[J]. 俞慶華. 汽車零部件. 2018(01)
[10]77GHz毫米波雷達(dá)傳感器技術(shù)研究[J]. 崔春寬,何少斌,李東浩,王崇陽(yáng),劉奎. 汽車實(shí)用技術(shù). 2018(01)
博士論文
[1]雷達(dá)目標(biāo)識(shí)別與超分辨成像方法研究[D]. 張銳.西安電子科技大學(xué) 2018
[2]基于微多普勒特性分析的地面慢速目標(biāo)識(shí)別與欺騙干擾方法研究[D]. 石曉然.西安電子科技大學(xué) 2016
[3]車輛識(shí)別若干基礎(chǔ)算法與技術(shù)研究[D]. 劉怡光.四川大學(xué) 2004
碩士論文
[1]基于AWR1642的車載防撞雷達(dá)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 肖中平.電子科技大學(xué) 2019
[2]24GHz汽車防撞雷達(dá)系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 汪意焙.電子科技大學(xué) 2018
[3]汽車毫米波雷達(dá)目標(biāo)識(shí)別方法的研究[D]. 管岳.蘇州大學(xué) 2017
[4]汽車防撞雷達(dá)信號(hào)處理研究及系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 馮力方.電子科技大學(xué) 2016
[5]基于毫米波雷達(dá)的汽車主動(dòng)防撞預(yù)警目標(biāo)識(shí)別[D]. 韓星.吉林大學(xué) 2013
[6]低分辨雷達(dá)地面目標(biāo)識(shí)別[D]. 文亮波.南京理工大學(xué) 2009
本文編號(hào):2960520
【文章來(lái)源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:104 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
雷達(dá)目標(biāo)分類識(shí)別流程
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文10第二章基于毫米波雷達(dá)的目標(biāo)信息獲取理論2.1毫米波雷達(dá)工作原理2.1.1毫米波雷達(dá)系統(tǒng)構(gòu)成典型的雷達(dá)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)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(diào)頻連續(xù)波(LinearFrequencyModulatedContinuousWave,LFMCW)毫米波雷達(dá)含有三個(gè)發(fā)射鏈和四個(gè)接收鏈,其系統(tǒng)框圖如圖2-1所示。圖2-1毫米波雷達(dá)系統(tǒng)框圖毫米波雷達(dá)采用壓控振蕩器(VoltageControlledOscillator,VCO)作為信號(hào)源,信號(hào)調(diào)制器產(chǎn)生一個(gè)VCO控制端輸入電壓對(duì)其頻率進(jìn)行調(diào)制,理想情況下VCO輸入電壓與輸出信號(hào)的頻率在一定范圍內(nèi)成線性關(guān)系。當(dāng)輸入電壓隨時(shí)間發(fā)生變化時(shí),VCO輸出信號(hào)的頻率也隨時(shí)間變化,線性調(diào)頻源輸出包含調(diào)制信息的高頻信號(hào),即LFMCW信號(hào),其頻率為GHz級(jí)別。毫米波雷達(dá)發(fā)射模塊由三個(gè)獨(dú)立的并行發(fā)射鏈組成,線性調(diào)頻信號(hào)源產(chǎn)生射頻輻射信號(hào),通過(guò)功率分配器將一部分能量作為本振信號(hào)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(dāng)中,電磁波照射到目標(biāo)時(shí),各向散射的回波信號(hào)中沿輻射方向返回的目
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文12達(dá)最大作用距離處的的目標(biāo)延時(shí)。圖2-3LFMCW信號(hào)時(shí)頻關(guān)系圖2-3下半部分表示SLFMCW雷達(dá)發(fā)射信號(hào)與接收信號(hào)混頻后產(chǎn)生的IF信號(hào)的瞬時(shí)頻率,其中有、、三個(gè)不變的頻段,其中為無(wú)效段,和為長(zhǎng)度為的有效時(shí)寬,其頻率為同一時(shí)刻下發(fā)射信號(hào)與接收信號(hào)的頻差。在有效掃頻段=[,]中,LFMCW發(fā)射信號(hào)可表示為:()=0exp{[2(0+122)+0]}t∈(2-1)其中,0表示=0時(shí)的發(fā)射信號(hào)振幅,0為初始時(shí)刻頻率,即中心頻率,=定義為調(diào)頻斜率,0為=0時(shí)的隨機(jī)初始相位。假設(shè)雷達(dá)照射方向存在一個(gè)勻速運(yùn)動(dòng)目標(biāo),其速度為,與雷達(dá)間的初始距離為0,光速為,可以表示出目標(biāo)瞬時(shí)回波延時(shí)為:()=2(0+)(2-2)因此可以表示出該目標(biāo)的回波信號(hào)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(biāo)反射引起的額外相移。發(fā)射信號(hào)與接收信號(hào)經(jīng)過(guò)混頻后,得到的IF信號(hào)表達(dá)式如下:()=02exp{[2(12()2+0()+())0]}(2-4)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]車載ADAS傳感器毫米波雷達(dá)解析[J]. 錢若愚. 汽車實(shí)用技術(shù). 2020(04)
[2]汽車主動(dòng)安全技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展分析[J]. 肖仕昊,李迎輝. 中國(guó)設(shè)備工程. 2020(03)
[3]車載毫米波雷達(dá)國(guó)內(nèi)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(dá)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(dá)應(yīng)用研究[J]. 葉常青. 電子測(cè)試. 2019(13)
[6]毫米波雷達(dá)識(shí)別問(wèn)題分析及解決措施[J]. 楊航,高源. 汽車技術(shù). 2018(08)
[7]自動(dòng)駕駛汽車傳感器技術(shù)產(chǎn)業(yè)分析[J]. 黃偉. 信息通信技術(shù)與政策. 2018(08)
[8]低分辨率雷達(dá)目標(biāo)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(guó)產(chǎn)能夠真正量產(chǎn)的77GHz毫米波雷達(dá)離我們還有多遠(yuǎn)?[J]. 俞慶華. 汽車零部件. 2018(01)
[10]77GHz毫米波雷達(dá)傳感器技術(shù)研究[J]. 崔春寬,何少斌,李東浩,王崇陽(yáng),劉奎. 汽車實(shí)用技術(shù). 2018(01)
博士論文
[1]雷達(dá)目標(biāo)識(shí)別與超分辨成像方法研究[D]. 張銳.西安電子科技大學(xué) 2018
[2]基于微多普勒特性分析的地面慢速目標(biāo)識(shí)別與欺騙干擾方法研究[D]. 石曉然.西安電子科技大學(xué) 2016
[3]車輛識(shí)別若干基礎(chǔ)算法與技術(shù)研究[D]. 劉怡光.四川大學(xué) 2004
碩士論文
[1]基于AWR1642的車載防撞雷達(dá)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 肖中平.電子科技大學(xué) 2019
[2]24GHz汽車防撞雷達(dá)系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 汪意焙.電子科技大學(xué) 2018
[3]汽車毫米波雷達(dá)目標(biāo)識(shí)別方法的研究[D]. 管岳.蘇州大學(xué) 2017
[4]汽車防撞雷達(dá)信號(hào)處理研究及系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 馮力方.電子科技大學(xué) 2016
[5]基于毫米波雷達(dá)的汽車主動(dòng)防撞預(yù)警目標(biāo)識(shí)別[D]. 韓星.吉林大學(xué) 2013
[6]低分辨雷達(dá)地面目標(biāo)識(shí)別[D]. 文亮波.南京理工大學(xué) 2009
本文編號(hào):2960520
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