基于FMCW车载雷达的目标探测和参数估计算法研究

发布时间：2023-01-26 06:11

　　在国家提倡军民融合的大背景下,雷达等军工产品的民用化成为研究的热点,以车载雷达为核心的智能交通系统发展迅猛。相比于光学和红外等传感器,FMCW雷达具有全天候、全天时和远距离作用的优势。与其他微波频段相比,毫米波雷达具有更优的距离和多普勒分辨性能。因此在智能交通系统飞速发展的今天,毫米波雷达已经成为汽车自动辅助驾驶系统中不可或缺的一部分。尽管以倒车雷达为代表的车载雷达已较为成熟,但前置防撞雷达因需综合考虑复杂的道路场景,其研究尚不完善。因此,本文对此展开研究具有重要的理论意义和实用价值。本文主要研究了车载FMCW雷达目标探测和参数估计的先进算法。目标探测方面,主要研究二维高分辨成像和检测算法。参数估计方面,主要研究目标距离、速度和角度的测量及估计算法。首先,研究了FMCW雷达体制设计,分析了信号模型,研究了距离-多普勒成像算法和目标检测算法。通过距离-多普勒两维相干积累成像,有效提高图像的信噪比,提高目标检测性能。其次,在测距和测速方面,从三角波和锯齿波两个角度分别开展了研究:1)基于对称三角波,研究了利用上下扫频频域配对方法实现多目标测距和测速算法;2)对于锯齿波,基于距离-多普勒二维... 

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 论文研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文主要工作安排
第二章 FMCW阵列雷达信号处理基础
    2.1 FMCW阵列雷达基本参数
    2.2 FMCW雷达信号模型
    2.3 目标检测与恒虚警技术
        2.3.1 目标检测
        2.3.2 恒虚警检测
    2.4 本章小结
第三章 测距和测速算法的研究
    3.1 对称三角波系统
        3.1.1 三角波系统速度和距离解耦合方法
        3.1.2 多目标情境频域配对方法
    3.2 锯齿波系统
        3.2.1 锯齿波二维FFT方案基本原理
        3.2.2 干涉相位解速度模糊算法
        3.2.3 通过DBSCAN对恒虚警算法结果进行优化
        3.2.4 实验仿真
    3.3 本章小结
第四章 测角算法的研究
    4.1 比相法测角
        4.1.1 比相法测角基本原理
        4.1.2 天线间距的要求
    4.2 波束形成测角算法
        4.2.1 阵列信号模型
        4.2.2 数字波束形成以及波束扫描的基本原理
        4.2.3 和差波束测角算法
        4.2.4 波束形成类算法仿真实验
    4.3 子空间DOA算法
        4.3.1 MUSIC算法和root-MUSIC算法
        4.3.2 ESPRIT算法
        4.3.3 基于FMCW距离门分离的DOA算法
    4.4 迭代的幅相估计算法
        4.4.1 A&M插值算法
        4.4.2 多信号源插值迭代算法
        4.4.3 非参数的幅相估计算法
    4.5 测角方法比较与选用
    4.6 本章小结
第五章 实测数据处理及分析
    5.1 阵列信号校正
    5.2 外场测试
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
[1]不变量嵌入法解速度模糊的改进与实现[J]. 邹德智,刘成,陈凤友.  雷达科学与技术. 2017(06)
[2]一种多目标FMCW雷达的高效距离速度测量方法[J]. 邢自然,朱冬晨,金星.  电子学报. 2016(09)
[3]厦门意行半导体推动中国毫米波车载雷达产业更上新台阶——访厦门意行半导体科技有限公司创始人杨守军博士[J]. 程红梅.  中国集成电路. 2015(04)
[4]LFMCW雷达高速目标速度解模糊新方法[J]. 刘贤明,谢恺,吴学伍.  现代电子技术. 2012(07)

博士论文
[1]阵列信号处理中的自校正技术[D]. 刘超.中国科学技术大学 2009

硕士论文
[1]和差多波束跟踪算法及工程实现[D]. 员琳红.西安电子科技大学 2012
[2]LFMCW雷达信号处理算法研究与实现[D]. 肖汉.电子科技大学 2005
[3]LFMCW雷达信号处理方法及实现研究[D]. 苗书立.电子科技大学 2004



本文编号：3732257