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基于DSP的FMCW汽车防撞雷达系统的研究
| 论文题名： | 基于DSP的FMCW汽车防撞雷达系统的研究 |
| 关键词： | 汽车防撞雷达;调频连续波;恒虚警;数字信号处理 |
| 摘要： | 汽车防撞雷达系统是智能交通中的重要一环,该系统的使用可以有效降低交通事故发生率,是改善道路交通安全问题的有效手段之一。对汽车防撞雷达系统的研究有着广阔的发展前景和重要的现实意义。 本文以工作在毫米波波段的调频连续波为研究对象,针对系统信号处理模块的测距算法和整体软件架构与实现做了重点研究,并在DSP平台上进行了实验验证,论文的主要内容与创新点如下: (1)首先概述了汽车防撞领域的研究背景、意义和该领域的国内外研究现状并讨论其存在的一些问题,然后确定了雷达工作体制和目标探测方式,引入高效的汽车防撞数学模型并从理论分析了该模型的有效性,最后通过对汽车防撞雷达系统的工作原理的分析,为本文信号处理算法的研究与实现提供理论基础。 (2)频率估计是汽车防撞雷达系统实现测距功能的一项重要内容,为了提高雷达系统测距精度,在介绍Rife频率估计算法的基础上,通过实验分析了Rife算法在不同频率区域的均方根误差特性,然后对规则区的差拍信号进行频移,保证待估计频率处于量化频率的中心区域内,提出了基于IRife算法的高精度测距方法,并通过实验验证了方法的有效性。实验结果表明,改进后的方法在测量性能上有着很大提高。 (3)为了减少系统虚警概率和提高系统的目标识别正确率,对常用的几种恒虚警(Constant False Alarming Rate,CFAR)检测方法的工作原理和虚警概率进行了理论分析,确定单元平均选大CFAR做为本系统的使用技术,并通过实验分析了该算法的有效性。 (4)实现了信号处理模块。首先介绍了系统所用DSP芯片的特点、优势和项目开发平台,着重研究了软件系统的实现过程,包括对软件架构和初始化实现流程的研究,分析了系统初始化所使用的各个器件的工作原理并根据项目需要进行参数配置,并在实验开发平台上将两种测距方法实现于本系统中,取四组不同距离区间进行实验分析,验证了改进后的基于IRife算法测距方法在测量性能上明显优于改进前的测距方法。 |
| 作者： | 汪润 |
| 专业： | 电子与通信工程 |
| 导师： | 张海燕;胡晨光 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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