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LFMCW汽车防撞雷达信号处理及硬件实现
| 论文题名： | LFMCW汽车防撞雷达信号处理及硬件实现 |
| 关键词： | 汽车防撞雷达;模数转换;信号处理;硬件实现;模块化设计 |
| 摘要： | 汽车防撞雷达主要用于辅助驾驶领域，其通过为驾驶员提供危险预警，从而有效的降低交通事故的发生率。目前在欧美等发达国家已经研发出较成熟的汽车防撞雷达产品，而国内关于汽车防撞雷达的研究还处于实验室测试阶段。基带信号处理模块是汽车防撞雷达的核心，所以本文对雷达基带信号处理和实现的研究具有非常重要的工程意义。 本文设计了一种基于三角波时频调制的LFMCW汽车防撞雷达基带系统硬件平台，文中给出了硬件实物图和外场测试结果。重点研究了基于FPGA+DSP架构的硬件电路设计和基带信号处理的主要算法，其中主要包括：基带信号预处理、恒虚警算法、测角算法等；本论文的主要写作思路如下： 1.论述了汽车防撞雷达的应用场景和研究价值，并详细介绍了国内外汽车防撞雷达的研究现状； 2.介绍了LFMCW雷达的特性和优点以及其测速、测距、测角的基本原理，接着给出了本文设计的汽车防撞雷达系统总体结构，并结合实际要求对雷达系统的设计参数及各个模块进行了简单介绍，提出了系统的性能要求； 3.设计了汽车防撞雷达系统信号处理的硬件平台，该平台是以FPGA+DSP为核心架构的硬件系统，文中对主要模块如：AD采样电路、FPGA配置电路、DSP配置电路、外围通信接口电路等模块的设计方法进行了详细的分析，并给出硬件PCB的设计方法和实物。 4.介绍了雷达基带信号处理的基本流程，并对基带中主要的处理算法进行了仿真，主要包括数字下采样、恒虚警处理（CFAR）和测角算法，通过仿真结果比较了几种CFAR算法的检测性能和各自的优缺点。双天线测角算法的仿真结果给出了测角精度与信号信噪比以及不同运动目标之间的多普勒频移间距之间的关系。 5.对基带电路板各模块进行板级测试、验证，与射频电路部分进行外场测试，外场测试结果表明：该雷达系统能够完成测距、测速、测角等功能，系统设计基本满足要求。 |
| 作者： | 李朋 |
| 专业： | 通信与信息系统 |
| 导师： | 邵振海 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 电子科技大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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