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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>>

《科技展望》2017年19期
科技展望

某型直升机防撞雷达机箱结构设计

1前言据国外相关机构统计[1],每10000 h飞行中,直升机平均会发生10次事故,而固定翼飞机的这个数字仅为0.3。各类事故中,因与低空飞行走廊上的山丘、树木等自然物体及电力线、电线杆、建筑物等人造物体碰撞引起的比例约占35%;在致命事故中,这一比例更高,由此可知直升机防撞系统的应用具有良好的民用市场前景。本文将介绍某型直升机防撞雷达机箱的结构设计特点,并对其散热效果进行分析。2机箱结构设计2.1机箱框架结构设计直升机防撞雷达机箱内部采用如图1所示的模块化安装布局设计,即:电源板安装于数字板上,数字板安装于机箱的左侧板上;射频板安装于机箱的右侧板上;电源模块安装于中隔板上;电容模块安装于底板上;左侧门、顶板、前面板的内侧均设置有飞参板的安装接口,供飞参板安装使用;电容安装于机箱底板上。机箱后框用于安装对外接口模块以及电缆走线过渡。电源板与数字板间的电连接采用盲配方式进行连接,其他各单元模块的连接采用甩线方式,以充分利用机箱的内...  (本文共1页) 阅读全文>>

《计算机技术与发展》2017年07期
计算机技术与发展

汽车防撞雷达MFSK信号应用仿真研究

0引言随着现代交通的日益发达和汽车工业的不断发展,近年来高速公路建设十分迅速,然而伴随的是交通事故的频繁发生,给人民的生命和财产造成了极大的威胁[1]。因此,研究包括防撞雷达在内的汽车安全传感器,具有非常重要的现实意义和应用前景[2-3]。针对上述背景,首先综述各种波形在防撞雷达上的应用[4-5],在此基础上对应用在汽车防撞雷达中的MFSK波形进行可行性研究设计,建立了FSK波形的信号处理模型,提炼了波形参数设计的约束关系,并且通过仿真验证了理论模型和波形参数设计约束关系的有效性[6-7]。1汽车防撞雷达波形综述应用在汽车防撞雷达中的波形体制,包括调频连续波(FMCW)、频率键控(FSK)和以IR-UWB为代表的脉冲体制[8]。但是这三种经典波形都具有一些特有的弱点,在这些基本波形的基础上提出了很多复合波形,如图1所示,图中横坐标为时间,纵坐标为发射信号频率。图1各种改进的汽车防撞雷达波形示意图因存在距离-速度耦合效应,通过发射...  (本文共4页) 阅读全文>>

《现代雷达》2013年12期
现代雷达

汽车防撞雷达报警算法

0引言随着城市化进展和车辆普及,交通状况日益恶化,我国正面临道路增长速度远不及交通总量猛增的问题,因此,智能交通研究应运而生。汽车雷达防撞报警是智能交通领域中车辆安全和车辆智能控制领域关键点。由于汽车运动状态和所处环境复杂多变,容易导致雷达探测产生虚警或漏警。以往的关于车辆防撞主要集中于:文献[1]提出了在前车静止、紧急制动、正常行驶条件下的计算安全距离,此算法仅适用于在直道的相同车道上行驶的情况;文献[2]提出使用模糊神经网络结构构建智能防撞自适应模型,需要通过构建大量的实验场景建立数据库解决在线学习的问题;文献[3]提出了对探测目标采用交互多模机动车检测跟踪算法,需要事先假设多种实验模型并正确计算模型之间的转换概率;文献[4]提出了对弯道行驶目标的车道识别,改进了弯道条件下的目标防撞。本文通过在直道和弯道条件下,通过综合考虑车道、速度、距离等因素给出紧张度函数,通过紧张度的计算,给出两车相撞的风险性大小,提示司机做出相应动作...  (本文共4页) 阅读全文>>

《现代雷达》2011年02期
现代雷达

直升机防撞雷达关键技术及发展趋势

0引言据国外相关机构统计,每10 000 h飞行中,直升机平均会发生10次事故,而固定翼飞机的这个数字仅为0.3。各类事故中,因与低空飞行走廊上的山丘、树木等自然物体及电力线、电线杆、建筑物等人造物体碰撞引起的比例约占35%;在致命事故中,这一比例更高。除低空飞行时与飞行走廊上障碍物碰撞的风险外,直升机在地面遍布沙尘的地点着陆时,旋翼吹起的大量灰尘会影响甚至完全遮蔽飞行员视线,导致飞行员方向感丧失,这就是直升机特有的“尘迷”现象。“尘迷”现象可能导致直升机降落时与未知障碍物碰撞。从广义上,这也属于防撞的范畴。本文首先介绍国外直升机防撞探测设备发展现状,然后分析其技术要点及关键技术,在此基础上对直升机防撞雷达发展趋势进行归纳。1国外发展现状解决直升机防撞可采取的技术措施包括切缆刀、电磁场探测器、三维数字地图、红外探测器、激光雷达、毫米波雷达等。其中,毫米波雷达和激光雷达是较有潜力的技术措施,目前呈现并行发展的态势。前者的优点是全天...  (本文共4页) 阅读全文>>

《工业仪表与自动化装置》2011年03期
工业仪表与自动化装置

汽车防撞雷达对弯道行驶目标的车道识别

0引言汽车防撞雷达的基本设计思想是实时测量本车与前车的相对距离和速度,再根据防撞数学模型,判断两车间的距离是否为安全距离,一旦两车距离等于或小于临界安全距离时,则立即发预警或险警信号提醒司机采取措施避免与前车相撞[1]。但是如果两车不在同一车道,则会产生虚警[2-3],因此,报警前还需要进行目标车道判断。对于直道行驶车辆,可以通过雷达测角进行车道判断。而当汽车行驶在弯道上时,如何判断前方行驶车辆的车道,一直是国内外研究人员面临的难题。该文提出了一种方法,通过计算两车的行驶弯道圆曲线半径,判断前方车辆的车道,进而实现弯道上的目标车道识别。文中假定两辆汽车行驶在曲率不变的同凹向(非S形)的弯道上。汽车弯道运行场景如图1所示。图1汽车弯道运行场景1防撞数学模型两车在高速公路上同向行驶,若后车速度大于前车速度,两车将不断接近,后车司机稍不留意,就有可能发生撞车事故,要避免同向行驶的两车相撞,就需实时判断两车的相对距离R是否为安全距离,故...  (本文共4页) 阅读全文>>