基于智能车的毫米波雷达多目标识别算法设计及应用研究

发布时间：2023-05-03 11:41

　　交通体系的主体为汽车,汽车的智能化将提高汽车的主动安全,缓解道路交通拥堵、减少道路交通事故。毫米波雷达作为智能汽车的主要传感器之一,对汽车的主动安全起到重要作用。本文基于RKB1102I和RKA1201型号的雷达套件设计了毫米波雷达系统的信号处理算法,重点研究恒虚警检测算法、多目标识别算法、雷达系统的编程实现和雷达系统的性能测试。主要研究工作包括以下几点:(1)对雷达系统各个模块的算法进行设计并基于MATLAB搭建仿真进行验证。首先,设计FIR滤波器,由于雷达信号受到外部环境和内部元件的干扰,存在高频的噪声,所以设计FIR滤波器。其次,设计恒虚警检测算法,多目标识别时,存在很多干扰目标,增加了虚警率,对CMLD-CFAR算法进行改进,加入反馈机制,提出CMLFD-CAFR算法,降低虚警率,检测出准确的目标频谱峰值。最后,设计多目标的配对算法,由于变周期对称三角波多目标配对算法的计算量大,在此基础上利用两个不同三角波信号的关联性,压缩配对的范围,降低计算量。通过仿真验证算法的可行性和有效性,为在工程上应用打下基础。(2)基于MCU设计毫米波雷达原型系统。在MCU中完成控制射频的产生和雷达...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 智能汽车研究现状
        1.2.2 车载毫米波雷达研究现状
    1.3 论文的主要研究内容及组织结构
2 毫米波雷达系统的基本原理及架构
    2.1 毫米波LFMCW雷达工作体制选择
    2.2 锯齿波线性调频连续波雷达原理
    2.3 对称三角形线性调频连续波雷达原理
        2.3.1 静目标线性调频连续波雷达原理
        2.3.2 动目标线性调频连续波雷达原理
    2.4 毫米波雷达信号分析
    2.5 毫米波雷达系统的整体架构
    2.6 本章小结
3 毫米波雷达多目标信号处理算法设计
    3.1 毫米波雷达恒虚警检测目标算法
        3.1.1 单元平均恒虚警检测
        3.1.2 恒虚警检测算法改进
    3.2 毫米波雷达多目标检测算法
        3.2.1 单周期多目标检测
        3.2.2 变周期对称三角波多目标检测
    3.3 实验仿真与分析
        3.3.1 恒虚警算法仿真与分析
        3.3.2 多目标检测算法仿真与分析
    3.4 本章小结
4 毫米波雷达原型系统设计与实现
    4.1 雷达系统整体结构
    4.2 AD/DA模块实现
        4.2.1 雷达三角波调频信号生成
        4.2.2 AD采样差拍信号的实现
    4.3 FIR滤波器设计
    4.4 基于MCU的雷达信号处理实现
        4.4.1 FFT实现
        4.4.2 CMLFD-CFAR实现
    4.5 通信模块
    4.6 雷达系统初始化
    4.7 本章小结
5 智能车毫米波雷达性能验证与测试
    5.1 雷达信号处理性能验证
    5.2 单目标测试
        5.2.1 单目标室内测试场景
        5.2.2 单目标室外测试场景
    5.3 多目标测试
    5.4 基于Bulldog智能车平台测试毫米波雷达
    5.5 本章小结
6 总结与展望
    6.1 论文工作总结
    6.2 工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果



本文编号：3806722