车载毫米波雷达障碍物检测系统设计

发布时间：2024-04-18 21:35

　　近年来,随着汽车保有量的不断提升,其安全问题也变得日渐突出。感知系统作为汽车主动安全的核心,可以有效降低事故的发生概率。毫米波雷达因其体积小,受天气条件影响小等优点成为汽车感知系统中重要的传感器。针对自动驾驶汽车主动安全对障碍物检测需求,本文采用毫米波雷达作为传感器,设计了车载毫米波雷达系统,研究了其距离检测、速度检测、门限值设置、动静态目标分离等算法及其MATLAB实现方法,并搭建实验平台验证了系统性能,具体研究内容如下:1)对汽车的障碍物检测系统进行了调研,分析比较了国内外车载感知系统的实现方法。在此基础上,对车载毫米波雷达的研究现状进行了分析,并提出了车载毫米波雷达障碍物检测系统的设计思路和本文的研究内容。2)设计了车载毫米波雷达系统,并详细介绍了系统各模块的功能及实现方法。在研究车载毫米波雷达的工作机理的基础上,针对车载毫米波雷达中最广泛使用的调频连续波(FMCW)体制,研究了利用锯齿波测量目标距离、速度、角度等信息的方法。3)设计车载毫米波雷达的数字信号处理算法,并完成算法的MATLAB实现。针对被测目标距离信息获取问题,采用加窗快速傅里叶变换(FFT)处理雷达中频信号,提取...

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－２车载雷达方案??不同的车载雷达存在各自的优势和不足，表丨．１列举了这几种传感器方案的??，

安全技术是在事故发生之后，为减少或避免人员受到伤害的技术，它的作用更多??的在于补救，包括安全带、安全气囊、头枕、安全玻璃、高强度车身等［１２１。主动??安全和被动安全的性能如图１－１所示，由于主动安全技术能够提前感知到潜在的??．安全隐患，做到防患于未然，因此随着技术的不断发展....

图2-1FMCW毫米波雷达系统框图

，较高、容易实现极高的距离分辨率等优点。结合这一优势，本章设计了车载毫米??波雷达系统，并详细介绍了系统各模块的功能及实现方法。在研宄车载毫米波雷??达的工作机理的基础上，针对ＦＭＣＷ雷达，研宄利用锯齿波测量目标距离、速??度、角度等信息的方法。??２．?１车载毫米波雷达方案设计....

图2一2线性调频脉冲信号示意图

了计算机上位机系统。毫米波雷达信号处理模块将检测到的目标距离及速度等信??息通过串口发送到上位机软件，由上位机软件实现对测量结果的显示、保存及回??放等功能。??２．?２?ＦＭＣＷ雷达基本原理??２．?２：１?ＦＭＧＷ雷达基本概念??ＦＭＣＷ即调频连续波，其核心为线性调频脉冲信号....

图２－３混频器示意图??

??图２－３是雷达射频前端中混频器的示意图。雷达射频前端生成ＦＭＣＷ信号??后一部分能量经定向耦合器发送至混频器，另一部分能量由发射天线发射出去。??雷达信号遇到物体时会反射回波信号，接收天线将接收到的回波信号发送至混频??器。混频器将发射信号和接收信号混合在一起，生成中频信号｜....

本文编号：3957772