FMCW毫米波雷达目标特征提取及分类研究

发布时间：2023-02-13 20:04

　　毫米波雷达发射的调频连续波信号,与雷达接收到的信号进行混频处理后,对目标进行信息提取与分类。本文研究FMCW毫米波雷达的目标特征提取与分类方法,具体内容包括如下几个部分:1、介绍了毫米波雷达的系统构成,主要理解了三角波信号波形与研究了调频连续波的信号分析理论,推导了毫米波雷达的测距测速、测角原理。2、研究了一种波达方向(DOA)估计的高精度测角算法,分析均匀线阵的阵列接收模型、DOA估计算法、目标横向特征以及高精度角度提取方法。仿真验证了高精度测角方法具有很高的角度分辨率,实验证实高精度的测角信息可以作为一种分类目标的方法。3、研究了一种基于多普勒扩展目标的毫米波雷达检测算法,分析Chirp波形信号与多普勒扩展特性,分析多普勒扩展目标检测程序与检测过程。对多普勒扩展目标检测方法进行仿真验证,证明积累多普勒频段的方法具备优越的检测性能。4、研究了三种微多普勒特征提取算法,建立行人运动的模型,研究短时傅里叶变换、小波变换与维格纳-威尔分布的原理,并针对行人运动模型使用三种方法进行仿真分析,对比三种方法的时频分析结果,证明三种方法都具备时频分析能力。5、对实测数据进行微多普勒特征的分类测试,...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文研究内容及章节安排
第二章 毫米波雷达原理概述
    2.1 FMCW毫米波雷达系统
    2.2 FMCW毫米波雷达信号分析
    2.3 雷达的测距测速原理
    2.4 雷达的测角原理
    2.5 本章小结
第三章 基于高精度测角的目标分类方法研究
    3.1 阵列接收模型与横向目标分析
        3.1.1 阵列接收模型与DOA估计方法
        3.1.2 横向目标特征分析
    3.2 高精度角度特征提取
        3.2.1 高精度角度特征提取方法
        3.2.2 仿真试验
    3.3 基于DOA估计的目标分类实验
    3.4 本章小结
第四章 一种基于多普勒扩展目标的毫米波雷达检测算法
    4.1 区域监视雷达系统与信号分析
        4.1.1 CHIRP序列波形和信号处理
        4.1.2 信号处理步骤
        4.1.3 多普勒扩展特性
    4.2 多普勒扩展目标的自适应CFAR检测
        4.2.1 多普勒扩展目标检测程序
        4.2.2 多普勒扩展目标OS-CFAR检测过程
    4.3 检测性能
    4.4 本章小结
第五章 基于微多普勒特征的特征提取与分类方法研究
    5.1 行人运动模型
    5.2 短时傅里叶变换
    5.3 小波变换
    5.4 维格纳-威尔分布
    5.5 本章小结
第六章 基于实测数据的目标特征提取与分类测试
    6.1 毫米波雷达信号处理系统
        6.1.1 毫米波雷达信号处理流程
        6.1.2 开发平台及参数配置
        6.1.3 外场测试环境
    6.2 基于实测数据的目标特征提取
        6.2.1 实测数据去噪预处理
        6.2.2 提取微多普勒特征
    6.3 基于实测数据的目标分类
        6.3.1 典型目标微多普勒特征
        6.3.2 基于支持向量机的目标识别
    6.4 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 论文总结
    7.2 研究展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果



本文编号：3742219