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毫米波汽车防撞雷达的设计与实现

汽车防撞雷达可大幅降低交通事故的发生概率,具有广阔应用前景。汽车防撞雷达有多种体制,测量性能和制作成本差异较大。本文设计制作了线性调频连续波(LFMCW)、频移键控(FSK)两种体制的雷达。在前人研究的基础上对雷达信号处理电路进行了改进,在国内率先制作成功了FSK体制汽车防撞雷达。本文首先设计确定了雷达的性能参数和基本结构。LFMCW、FSK和步进频率连续波(SFCW)三种体制的雷达,从理论上对信号产生、发射、传播、接收、处理的全过程进行了研究,确定了这三种雷达的工作性能和信息获取方法。设计确定了雷达的性能指标、三种体制雷达的基本结构和雷达各组成部分的技术参数。使用ADS对FSK、SFCW两种雷达进行了系统仿真,验证了设计方案的可行性,可以正确获取目标信息,满足雷达性能指标要求。然后设计并制作了LFMCW、FSK两种体制的雷达,FSK体制汽车防撞雷达的制作在国内尚无先例。设计制作了雷达的系统控制电路和信号处理电路。在前人研究的基  (本文共111页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京理工大学
南京理工大学

基于FPGA汽车防撞雷达信号处理机的设计与实现

随着经济的发展,汽车越来越普及,它给人们带来便利的同时其危害也越来越明显。如何让汽车变得更安全就成了人们追求的目标,因此,汽车防撞雷达的研究越来越得到人们重视。本文围绕毫米波汽车防撞雷达系统进行了深入分析,重点研究了毫米波汽车防撞雷达的原理、信号处理机的信号处理方法以及信号处理的FPGA实现。本文在以下几个方面展开研究:首先总结了国内外汽车防撞雷达研发现状,讨论了汽车防撞雷达的性能要求、工作原理和总体设计相关的问题,在此基础上提出一种毫米波汽车防撞雷达总体设计方案,并提出各个分系统方案,给出性能指标。其次研究了汽车防撞雷达信号处理的各个组成部分,包括FFT、MTD相干积累以及恒虚警检测,并对雷达信号处理算法进行matlab仿真。最后在Xilinx ISE8.2软件集成环境下,通过调用Xilinx提供的IP核,并与VHDL语言相结合,完成了基于FPGA的软件编程和测试。  (本文共65页) 本文目录 | 阅读全文>>

电子科技大学
电子科技大学

毫米波汽车防撞雷达T/R组件的研究

中国的汽车消费开始进入普及阶段,交通事故的频发却制约着中国交通运输的发展。毫米波汽车防撞雷达能够有效减少交通事故的发生,具有广阔的应用前景,成为近年来研究的热点。本文的工作围绕着毫米波汽车防撞雷达展开,在分析其工作原理的基础上,研究了信号处理和报警显示模块的相关电路,重点研制汽车防撞雷达的T/R组件,完成了毫米波汽车防撞雷达T/R组件的装配与测试。本文第一章介绍了毫米波汽车防撞雷达的研究背景和国内外研究的发展状况。第二章分析毫米波测距技术的优点,研究脉冲体制雷达和线性调频连续波(LFMCW)雷达工作原理,提出毫米波汽车防撞雷达的总体设计方案。第三章、第四章和第五章重点研究并设计了毫米波汽车防撞雷达核心模块Ka波段T/R组件。完成了相关无源电路的设计,包括:波导-脊波导-微带过渡的设计,滤波器的设计,功分器的设计,同时介绍了缺陷接地结构(DGS)Wilkinson功分器设计理论,设计了矩形缺陷接地结构的Wilkinson功分器。详...  (本文共70页) 本文目录 | 阅读全文>>

江苏大学
江苏大学

毫米波汽车防撞雷达的设计与实现

随着高速公路的日益普及,汽车相撞事故频繁发生,防止汽车相撞已引起各国的关注,因此急需找到一种能有效解决汽车碰撞问题的方法。汽车防撞雷达可大幅降低交通事故的发生概率,具有广阔应用前景。本文所论述的车载防撞毫米波雷达系统可以自动测量本车与前方车辆之间的相对距离和相对速度,然后据其计算出的安全距离,进行危险判断,及时提醒驾驶员做出相应动作以避免汽车的碰撞。本文重点论述了高速公路上汽车防撞雷达系统工作原理,包括雷达参数选定、数字信号处理处理算法设计、雷达波形的设计及防撞雷达数据处理系统的软硬件设计。本文限定以高速公路和轿车作为汽车防撞雷达系统的使用环境,采用毫米波雷达,其体制为线性调频连续波(LFMCW),从而系统结构简单、发射频谱窄、对接收处理简单、系统成本低,几乎不存在距离和速度的模糊。系统采用性能卓越价格低廉的DSP芯片(TMS320VC5410)来设计数据处理系统,既可以提高系统的实时信号处理速度和准确度又可以节约成本。对其外围...  (本文共80页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所)
中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所)

毫米波汽车防撞雷达实用化研究

FMCW毫米波防撞雷达是近年来研究与发展汽车防撞系统的主流技术,具有广阔的应用前景。本文希望可以通过对算法,结构和器件等一系列研究,解决实际应用中的关键问题,开发出精度高、实时性好的实用化毫米波汽车雷达防撞系统以满足军方、民用方面的需求。要建立一个毫米波汽车防撞雷达系统,首先必须明确确定雷达传感器的技术规范,了解其中各个部件的具体作用和要求。本文首先介绍了毫米波汽车防撞雷达的测距、测速原理。根据实际系统的要求对毫米波汽车防撞雷达的性能提出参数化要求,确定了实际工作频段,讨论了几种不同的系统结构对整体系统性能的影响。然后使用ADS进行整体系统仿真,根据系统原理和仿真结果讨论系统各部件对整个系统性能的影响,并据此提出合理的部件参数。并分别详细地介绍发射子系统、接收子系统和目标模型三大功能块的具体仿真模型。另外毫米波汽车防撞雷达作为一项汽车安全设备对精确性和实时性都有较高的要求。一个完全实用的雷达产品不仅要能够分辨前方障碍的有无。还应...  (本文共104页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安电子科技大学
西安电子科技大学

基于DSP的汽车防撞雷达信号处理系统的设计与实现

随着经济的发展,汽车越来越普及,随之而来的交通事故也越来越多,如何有效地降低交通事故发生率成为了人们不断追求的目标。汽车防撞雷达技术作为提高道路行驶安全、降低交通事故发生率的有效手段,有着重要的现实意义和广阔的应用前景,得到了国内外学者与设备厂商的广泛重视和支持。本文主要针对毫米波汽车防撞雷达的信号处理方法做了详细的分析和研究,并在DSP平台上实现了其应用,主要的研究成果如下:1、确定了雷达的工作体制,研究了相应的工作原理,并提出了雷达的性能要求。引入了高效的安全距离计算模型,并验证了该算法的有效性和可靠性;2、针对中频信号的产生机理,研究了信号降噪方法,将自适应滤波作为噪声抵消器应用于系统中,有效地降低了噪声的影响;为了提高检测结果的准确性,引入了平均单元恒虚警检测算法,很大程度上降低了错误目标的检测概率,提高了检测性能。对于多目标环境,提出了频率匹配算法,使其能在复杂环境中提取出不同目标对应的频率信息,进而检测多个目标;3、...  (本文共69页) 本文目录 | 阅读全文>>