汽车防碰撞系统雷达设计与信号处理

发布时间：2024-02-21 03:08

　　交通事故引发的人员伤亡问题备受人们关注,为减少交通事故的发生,对汽车防碰撞系统的研究意义重大。汽车防碰撞系统可有效提高车辆的主动安全性,预防碰撞事故的发生。论文以汽车防碰撞系统的雷达作为研究对象,主要研究内容如下:首先提出了汽车防碰撞系统的性能要求。通过对比分析毫米波雷达、激光雷达、视觉、超声波和红外线传感器的工作特性,确定了毫米波雷达方案作为汽车防碰撞系统的传感器,并对毫米波雷达工作过程和结构进行了研究。建立安全距离模型,计算得到防止碰撞的安全距离。然后根据汽车防碰撞系统性能要求,选择采用调频连续波雷达,并研究了调频连续波雷达的工作原理。对MFSK、LFMCW、FSK、SFCW四种工作体制测距测速原理进行研究,选择采用MFSK体制和LFMCW体制进行仿真试验。确定了雷达系统的参数后,使用MATLAB软件建立汽车防碰撞雷达系统模型,并分别在单目标和多目标环境下进行仿真,测得目标的距离和相对速度。结果表明雷达参数设置合理,雷达系统设计满足要求,MFSK体制测距测速精度和准确率优于LFMCW体制,确定MFSK体制雷达应用于汽车防碰撞系统。最后分析汽车使用环境,确定了汽车防碰撞系统雷达的噪声...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景、意义和目的
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
        1.1.3 研究目的
    1.2 研究现状
    1.3 主要研究内容及章节安排
第2章 汽车防碰撞系统传感器研究
    2.1 汽车防碰撞系统传感器性能要求
    2.2 汽车防碰撞系统传感器方案
        2.2.1 毫米波雷达传感器
        2.2.2 视觉传感器
        2.2.3 超声波传感器
        2.2.4 红外线传感器
        2.2.5 激光雷达传感器
    2.3 雷达传感器工作过程与结构
    2.4 安全距离模型
    2.5 本章小节
第3章 汽车防碰撞系统雷达工作体制
    3.1 雷达类型选择
    3.2 调频连续波雷达工作原理
    3.3 调频连续波雷达测速测距原理
        3.3.1 频移键控体制测速测距原理
        3.3.2 线性调频连续波测速测距原理
        3.3.3 步进调频连续波体制测速测距原理
        3.3.4 多频移键控体制测速测距原理
    3.4 雷达工作体制选择
    3.5 本章小结
第4章 汽车防碰撞系统雷达信号去噪方法
    4.1 雷达信号去噪概述
    4.2 小波变换
        4.2.1 小波变换基本原理
        4.2.2 小波阈值去噪算法
    4.3 卡尔曼滤波
        4.3.1 卡尔曼滤波理论基础
        4.3.2 卡尔曼滤波基本算法
        4.3.3 卡尔曼滤波去噪算法
    4.4 经验模态分解
        4.4.1 经验模态分解原理
        4.4.2 经验模态分解去噪算法
    4.5 本章小节
第5章 汽车防碰撞雷达系统仿真
    5.1 雷达参数选择
    5.2 汽车防碰撞系统测距测速仿真
        5.2.1 单目标测距测速仿真
        5.2.2 多目标测距测速仿真
        5.2.3 仿真结果分析
    5.3 汽车防碰撞系统雷达中频信号去噪仿真
        5.3.1 小波变换去噪仿真
        5.3.2 卡尔曼滤波去噪仿真
        5.3.3 经验模态分解去噪仿真
        5.3.4 去噪仿真结果分析
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间论文发表及科研情况
致谢



本文编号：3904945