毫米波雷达目标检测及恒虚警处理研究

发布时间：2020-11-09 08:05

　　 近年来,随着汽车工业的不断发展与车载电子产品的层出不穷,人们的日常出行已经与汽车息息相关,中国俨然已成为汽车制造与消费大国。在汽车给人们大大提高出行效率的同时,行车安全问题也必然引起大众的重视。为了提升驾驶舒适性与行车安全性,毫米波雷达已由早期的应用于军事领域逐渐地应用于汽车无人驾驶与辅助驾驶领域以保证行车安全。毫米波雷达主要优点为:天线尺寸小、速度和距离分辨率高。在恶劣天气情况下环境适应能力强,特别是在尘埃和雨雪环境中具有良好的穿透能力,使目标检测准确率不会受到较大的干扰。首先,本文介绍了课题的研究背景及意义并将雷达方程、模糊函数和脉冲压缩技术等基本原理进行概括。然后对调频连续波(FMCW)中的对称三角波和锯齿波测速测距的原理进行了推导,并分析了这两种波形测速测距的优势与不足。由于对称三角波在目标检测时会产生虚假目标,所以引入了变斜率的三角波组通过上、下扫频配对的方法对虚假目标进行剔除。同时引入了动目标显示和动目标检测两种方法,在这两种方法中都能使背景杂波得到抑制且动目标检测在动目标显示的基础上可以将动态目标与静态目标进行分类。其次,将经典的均值类和有序统计类恒虚警处理算法中的四种方法进行仿真并分析了优缺点,将检测效率最高的单元平均恒虚警和有序统计类恒虚警算法运用到所改进的二维恒虚警检测窗方法中,并通过实际路试将改进的二维田字窗与二维矩形窗进行了对比,实验证明改进的二维田字窗检测效率高于二维矩形窗。最后,基于TI公司研发的AWR1642开发板设计了FMCW毫米波雷达目标检测与恒虚警处理系统。该系统包括雷达前端、信号处理和显示界面三个主要部分,雷达前端完成数据的采样与收集,并在AWR1642的DSP子系统中进行基本的信号处理,同时将信号处理结果通过ARM子系统的数据接口传输至PC端的MATLAB中,而本文基于MATLAB编写的毫米波雷达信号恒虚警处理算法对接收数据再次进行处理,并在所编写的GUI界面中显示其最终处理结果。
【学位单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TN957.51
【部分图文】：

图 2-1 恒频连续波的波形Fig.2-1 Constant frequency continuous wave wavefor着时间的变化保持恒定不变的频率，如图 2-0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009 0.01时间(s)-10-8-6-4-20246810线性调频信号波形

图 2-3 二相编码脉冲信号波形Fig.2-3 Two-phase encoded pulse signal waveform称为双相编码，编码规则是利用二进制代码 0 和 。的工作结构框图如图 2-4 所示：功放 频率合成器低噪放 混频 放大 0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009 0.01时间（s）-20

2-5 脉宽为 ，具有单位能量的简单脉冲的模糊函zy function with a pulse width of 1 and a simple pulse图 2-6 简单脉冲模糊函数的等高线图Fig.2-6 Contour map of simple pulse fuzzy function
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本文编号：2876134