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原文传递相干式微波车辆检测器技术研究

论文题名：	相干式微波车辆检测器技术研究
关键词：	微波车辆检测器;LFMCW信号;波形体制;信号处理;智能交通系统
摘要：	随着城市人口的增多以及车辆普及率的提高，交通拥堵已经成为城市交通的一个重大问题。采用智能交通系统对路况进行实时分析、预测，以产生最优的交通控制策略是目前解决交通拥堵的一重要手段，微波车辆检测器具有其全天时、全天候的特点，是智能交通中的一项重要的基础设施。　　目前的很多交通状况的预测模型中都需要车速信息，而目前市场上存在的车辆检测器大都没有车速测量功能。针对该需求，本文从车辆检测器的发射信号体制出发，根据选用的发射信号，研究对比了四种信号处理算法，选取最适合的算法后展开原理验证样机的研制，并展开了外场实验验证了算法的有效性。主要工作包括：　　1.研究确定了微波车辆检测器的波形体制　　分析了目前具有测速功能的车辆检测器的信号体制、安装方式以及信号处理方法，对比其优劣确立本课题的车辆检测器的安装方式以及波形形式，分析了LFMCW信号存在的“距离-多普勒”耦合现象及多目标匹配问题，最终选取相干的LFMCW信号作为车辆检测器的发射信号。　　2.研究了相干式微波车辆检测器的信号处理方法　　根据回波差拍信号周期间的频率与相位关系，分别研究了固定波形变换算法，动态波形变换算法和二维FFT算法，Keystone变换算法。对相应的算法展开计算机仿真，并从算法的运算量、实现难度、鲁棒性、分辨特性详细对比分析了四种算法，最终选择二维FFT算法作为实验样机的信号处理算法。　　3.研制实验样机　　选取合适的参数，研制实验样机，分析了 LFMCW三角波泄漏形成的原因，并给出了实验样机关键模块的设计。　　4.开展外场实验，验证算法的有效性　　开展外场实验，采集数据并进行分析，验证了二维 FFT算法测速与测距的有效性，并根据实验结果给出了一种车辆检测的方法，从而避免了实际应用中可能出现的车辆重复检测问题。
作者：	张新旺
专业：	电子与通信工程
导师：	陈祝明
授予学位：	硕士
授予学位单位：	电子科技大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文