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汽车防碰撞系统雷达设计与信号处理
| 论文题名： | 汽车防碰撞系统雷达设计与信号处理 |
| 关键词： | 汽车防碰撞系统;测距测速;信号去噪处理;雷达设计 |
| 摘要： | 交通事故引发的人员伤亡问题备受人们关注，为减少交通事故的发生，对汽车防碰撞系统的研究意义重大。汽车防碰撞系统可有效提高车辆的主动安全性，预防碰撞事故的发生。论文以汽车防碰撞系统的雷达作为研究对象，主要研究内容如下： 首先提出了汽车防碰撞系统的性能要求。通过对比分析毫米波雷达、激光雷达、视觉、超声波和红外线传感器的工作特性，确定了毫米波雷达方案作为汽车防碰撞系统的传感器，并对毫米波雷达工作过程和结构进行了研究。建立安全距离模型，计算得到防止碰撞的安全距离。 然后根据汽车防碰撞系统性能要求，选择采用调频连续波雷达，并研究了调频连续波雷达的工作原理。对MFSK、LFMCW、FSK、SFCW四种工作体制测距测速原理进行研究，选择采用MFSK体制和LFMCW体制进行仿真试验。确定了雷达系统的参数后，使用MATLAB软件建立汽车防碰撞雷达系统模型，并分别在单目标和多目标环境下进行仿真，测得目标的距离和相对速度。结果表明雷达参数设置合理，雷达系统设计满足要求，MFSK体制测距测速精度和准确率优于LFMCW体制，确定MFSK体制雷达应用于汽车防碰撞系统。 最后分析汽车使用环境，确定了汽车防碰撞系统雷达的噪声主要为高斯白噪声的特性。依据基本理论，提出小波变换、卡尔曼滤波和经验模态分解三种去噪算法。使用ADS软件仿真汽车防碰撞系统雷达的含噪中频信号，应用三种去噪方法进行信号处理，得到去噪后的中频信号。结果表明小波变换和卡尔曼滤波去噪效果较好，经验模态分解较差。 本文在雷达工作体制和信号去噪方面的研究成果，有利于提高雷达测量目标信息的准确度和速度，提高汽车防碰撞系统工作性能，对基于毫米波雷达的自动驾驶研究也有一定指导意义。 |
| 作者： | 赵锴 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 高志彬 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 青岛理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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