基于79GHz频带车载雷达传播特性的研究

发布时间：2017-12-07 04:12

  本文关键词：基于79GHz频带车载雷达传播特性的研究

  更多相关文章： 毫米波通信 79GHz 传播特性 车载雷达 降雨衰减

【摘要】：随着智能交通系统在全球的广泛应用,作为提高道路交通安全性的重要组成部分,车载雷达受到各大汽车厂商和众多学者的广泛关注。为了提高车辆驾驶安全性,先进的汽车安全技术中涉及了主动安全和被动安全技术,而车载雷达作为汽车主动安全技术的重要组成部分,能对危险进行及时的预报,进而提高道路交通安全性。因此,对于能提高汽车安全主动性的车载雷达的研究具有实际意义。79GHz频段的车载雷达具有装置尺寸小、可靠性高、空间分辨率高等优势。现阶段对于79GHz频段的研究多集中在对79GHz的收发系统的硬件研究中,而对于该频段本身特性的研究则相对较少。由于该频段的车载雷达容易受到多种环境因素的影响,且作为雷达使用需要其能全天候工作,因此研究79GHz波段的大气环境传播特性以及车辆运动过程中该频段雷达的传播特性对进一步开发利用该频带具有重要意义。本文首先简要的介绍了79GHz车载雷达以及该频段毫米波大气环境衰减的国内外研究现状,并针对目前79GHz毫米波传播特性研究相对较少这一问题,分析了79GHz频带受到降水(雾气、降雨、降雪)因素的影响。重点讨论降雨对79GHz频带的衰减作用,通过研究国际电信联盟(ITU,International Telecommunication Union)的相关建议,阐述降雨衰减中等效路径长度、单位距离降雨衰减等概念,对比该频带在不同的降雨强度、不同的距离及对应的极化程度中的衰减作用。同时,研究了不同的雾气浓度,降雪强度条件下的该频段衰减,得出79GHz毫米波的主要衰减因素,并且通过仿真分析该频段在上述天气条件中的传播特性。进一步研究当79GHz频带作为车载雷达使用时,雷达性能(雷达的方程、雷达的检测概率)受到不同天气条件的影响。介绍雷达的组成以及工作原理,着重讨论了雷达的方程、检测概率的计算方式,重点分析降水因素对雷达性能产生的影响。仿真得到了79GHz车载雷达在不同天气条件下(晴朗天气、不同降雨量、不同降雪量),雷达的最大能检测距离以及检测概率变化情况。最后基于一种V2V(Vehicle-to-Vehicle)通信的地面几何链路模型,分析了79GHz受到的多普勒效应影响、信号传输过程中的路径损耗,并对该频段的多径效应进行了研究。仿真分析了多普勒效应以及多径效应对雷达检测概率的影响。结果表明,在79GHz频段处于不同天气条件中时,受到降雨的影响最大,同时,在该频段作为雷达使用时,降雨对雷达的检测性能的影响最大。该研究对于开发和利用79GHz频带,并为该频带进一步应用于智能交通系统提供了理论根据。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.67

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