基于毫米波雷达的防撞预警系统设计

发布时间：2021-03-19 14:10

　　近年来,随着科技的进步和人民生活水准的不断提高,汽车已经成为了人们日常快节奏生活中不可或缺的一个重要工具。随之而来的,动力性、舒适性、安全性、环保性等指标也有着越来越严苛的标准。而其中,安全性毫无疑问是重中之重。频发的交通事故不仅损耗人们的财产,更加威胁到了生命安全,尤其追尾碰撞占到了事故的一半以上。因此,有效地对前方车辆状态进行收集和分析并由此进行纵向碰撞的预警,将隐患杜绝在萌芽之际,可以对减少追尾事故发生起到至关重要的作用。对行驶中的车辆进行有效准确的防撞预警一直是智能交通领域的重要课题。针对防撞预警这一课题,研究内容总体上划分为三部分:信息的采集与处理,前车建模与前车跟踪算法,防撞预警系统的设计与硬件实现。本文首先介绍了选取毫米波雷达作为本课题中信息采集工具的优势并依靠其测距、测速的原理和功能设计了对应的数据解析程序,作为预警的数据源。之后针对同一车道运动的前车的可能的运动趋势,选择合适的运动模型。在此基础上引入卡尔曼滤波算法对目标模型进行跟踪并预测其后续的运动。然后通过模拟一些运动场景和Matlab仿真验证上述算法的可行性。最后,分析车辆制动过程和影响制动距离的因素,引入最小安... 

【文章来源】：南京大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．２?２０１５－２０２０年全球毫米波雷达市场规模走势??

２．１．１?ＬＦＭＣＷ雷达的测距基本原理??ＬＦＭＣＷ?全称为?Ｌｉｎｅａｒ?Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ?Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ?Ｗａｖｅ。雷达测距原??理是根据计算连续发射的毫米波进行三角变换得到，其测距信号图［３１］如图２．１所??不〇??Ａ??ｆ??丨＂丨波丨??—７?ｙ、＼?／ｙ、＜??＇?，Ｘ／?１１Ｆ?＇〇、、??ｉ?ｉ??ｊ?ｉ??ｏ?！?ｉ???．?１?１??ＩＦ｜??０?ｔ＞（ｂ）??图２．１?ＬＦＭＣＷ测距信号图??发射与接收信号之间除了存在一个滞后时间Ａｔ之外，其他特性均相同，滞后??时间Ａｔ与相对距离Ｒ的关系是??Ａｔ?＝?２Ｒ／ｃ?（２．１）??其中ｃ表示光速，Ａｆ为混频输出频率差，Ｔ为雷达扫描周期，ＡＦ为信号带宽，??由图２．１（ａ）可得相对距离的定义：??Ｒ?：（岳）Ａｆ?（２－２）??２丄２?ＬＦＭＣＷ雷达的测速基本原理??对于运动目标反射的信号波所引起的多普勒频移为ｆｄ１３２１，其波形如图２．２所??不〇??９??

应对自身信息，主要是自车速度这一信息的采集，引入了ＧＰＳ模块，和毫??米波雷达分别承担了自车和前车相关信息采集的作用。由上，本文设计的目标状??态信息采集系统如图２．３所示。??１０??

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3089708