毫米波雷达的汽车防撞系统信号处理研究

发布时间：2023-02-06 16:19

　　近年来,随着汽车数量逐渐上升,交通事故频繁发生,给社会、家庭带来人身和财产损失。汽车防撞雷达系统可以有效预警,减少交通事故发生。因此汽车防撞雷达系统具有很高的应用前景和研究价值。本文通过研究汽车防撞雷达系统信号处理方法,提出一种新型处理方案,研制出一款汽车防撞雷达系统样机。本文的主要工作如下:(1)汽车防撞雷达系统调制研究。常见雷达调制方式有脉冲调制、线性调频调制、多频移键控调制,分别对其测速测距工作原理建立数学模型,对比三种波形各自优缺点。多频移键控调制实质是频移键控和线性调频调制相结合,解决线性调频存在虚假目标问题,本文最终采用多频移键控调制方式。(2)雷达中频信号处理方法研究,其包括目标频率估计及目标检测。目标频率估计部分采用全相位FFT和线性调频Z变换相结合的方法优化频率估计,首先通过全相位FFT找出目标谱峰位置,其次利用线性调频Z变换对谱峰周围频段进行细分,有效减少测量频率与实际频率之间的误差,解决传统快速傅里叶变换“频谱泄漏”问题。目标检测部分综合分析几种常见恒虚警检测算法,考虑多目标检测复杂环境,最终采用有序恒虚警检测器,并对有序恒虚警检测器进行了深入研究,根据汽车防撞系...

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与研究意义
    1.2 国内外发展状况和存在的问题
        1.2.1 汽车防撞雷达发展状况
        1.2.2 汽车防撞雷达存在的问题
    1.3 论文的主要工作及章节安排
        1.3.1 论文的主要工作
        1.3.2 章节安排
2 汽车防撞雷达系统体制选择
    2.1 脉冲雷达工作原理
    2.2 连续波雷达工作原理
        2.2.1 线性三角波调制
    2.3 FSK调制工作原理
        2.3.1 2FSK调制
        2.3.2 MFSK调制
    2.4 系统体制仿真分析
    2.5 本章小结
3 中频信号处理方法及MATLAB仿真
    3.1 全相位FFT
    3.2 CZT频率估计方法
    3.3 雷达恒虚警检测
    3.4 算法仿真与分析
        3.4.1 全相位FFT MATLAB仿真分析
        3.4.2 CZT MATLAB仿真分析
        3.4.3 OS-CFAR恒虚警MATLAB仿真分析
        3.4.4 系统MATLAB仿真分析
    3.5 本章小结
4 系统硬件设计与软件实现
    4.1 系统设计指标
    4.2 系统总体方案框图
    4.3 芯片选型
        4.3.1 雷达前端选型
        4.3.2 ADF4158 波形发生器
        4.3.3 STM32F303 处理器
    4.4 其他主要电路设计
        4.4.1 电源电路设计
        4.4.2 中频信号放大电路设计
        4.4.3 CAN通信电路
    4.5 软件设计
        4.5.1 主机程序设计
        4.5.2 从机程序设计
    4.6 本章小结
5 系统功能测试
    5.1 上位机软件设计
    5.2 数据分析
    5.3 车载雷达测试
    5.4 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 未来工作的展望
致谢
参考文献
个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果



本文编号：3736226