原文传递
机车防撞雷达的信号处理与目标检测技术研究
| 论文题名： | 机车防撞雷达的信号处理与目标检测技术研究 |
| 关键词： | 铁路机车;防撞雷达;信号处理;目标检测技术;安全运行 |
| 摘要： | 目前，我国铁路行车事故时有发生，客运列车伤亡事故依然存在。在汽车等领域已经广泛的使用的防撞雷达系统，还未在机车防撞中应用。机车防撞雷达作为铁路安全运行的辅助设备，具有很高的实用价值。本文研究了防撞雷达中的基本信号处理，包括数字下变频技术和高速数据传输技术，并对信号检测技术进行了理论分析和DSP编程实现。通过对系统实际测试数据的分析，验证了机车防撞雷达对目标测速、测距和测角的能力。 基本信号处理主要包括，数据采集、混频、FIR滤波和抽取。本文详细介绍了基本信号处理在FPGA的实现过程，设计中充分考虑了资源及性能的平衡，完成了四路信号的数字下变频任务。系统参数的特殊，使得混频模块可以得到简化。FIR滤波采用Xilinx公司的IP core实现，通过多路复用节约了资源。利用PLL+DCM的方式，为各模块工作提供了稳定而可靠的时钟。设计过程遵循自下而上、模块化的思想，使用Verilog语言在ISE中对每个模块进行实例化。通过Modelsim仿真，并结合Matlab对数据进行处理，各模块功能的正确性得到了验证。 本文介绍了在DSP上利用SYS/BIOS操作系统，实现对各功能模块合理调度以及资源配置，完成回波数据通过 uPP接口进行传输，然后经过静止目标检测，探测出静止障碍物目标，最终利用NDK实现数据由以太网向PC机传输。 分两步对机车防撞雷达系统进行了测试。通过基本信号处理测试和系统联调，对系统性能得到了一个初步的了解。接着，在机车实际运行环境进行了外场数据录取，针对各种轨道障碍物进行了探测实验。最后，针对运动目标和静止目标，提出了相应的检测方法，完成了对实验数据的分析，并验证了DSP在静止目标检测算法实现中的能力。 |
| 作者： | 樊家良 |
| 专业： | 信息与通信工程 |
| 导师： | 邓维波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
