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24GHz车载雷达信号处理算法的研究
| 论文题名： | 24GHz车载雷达信号处理算法的研究 |
| 关键词： | 汽车防撞雷达;数字滤波器;恒虚警检测;差频信号;频谱估计 |
| 摘要： | 随着社会生产力的发展现代汽车的数量越来越多，人们越来越多的关注交通安全问题。汽车防撞雷达由于可以有效减少交通事故的发生，成为了许多汽车电子企业研发的重点，拥有十分重要的实际意义。在众多雷达种类之中，调频连续波(FMCW)雷达由于精度高、算法简易、全天候工作和体积小等显著特点在汽车雷达领域应用十分广泛。通过查阅国内外资料和文献，本文主要从数字滤波器、恒虚警检测和差频信号频谱估计等方面对工作频率为24GHz的调频连续波雷达信号进行系统的研究。 由于差频信号中往往携带了外部噪声和干扰信号等可能会影响测量准确性的因素，因此选择有限冲激响应(FIR)滤波器对差频信号进行滤波处理。在掌握了数字滤波器的原理和设计方法的前提下，利用软件设计所需的数字滤波器，并搭建仿真框图验证其可行性。最终结果表明所设计的数字滤波器具备预期功能。 本文研究了雷达恒虚警检测算法（CFAR），其中对单元平均恒虚警算法(CA-CFAR)的原理、特点和适用范围进行了深入研究。当CA-CFAR在检测多个临近目标时，针对检测门限的提高可能会导致位于检测单元内的目标被杂波所覆盖的情况，提出了审核式恒虚警处理算法解决了由紧临目标引起的遮蔽效应。 为了进一步提高雷达系统精度，本文重点研究了快速傅里叶变换(FFT)算法的原理和实现方法，分别对FMCW雷达探测静止目标和运动目标进行系统仿真。针对频谱估计产生的误差提出了一种改进的信号处理算法，即将FFT算法和线性调频Z变换(CZT)算法相结合对差频信号进行处理。使用该算法对差频信号进行频谱估计仿真，结果显示精度明显提高。最后，研究对多目标检测算法，实现频谱配对法在多目标情况下的实现。 |
| 作者： | 王飞 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 蔡俊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 安徽理工大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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