目录
摘要 (i)
ABSTRACT ......................................................................................................... i i 第1章绪论.. (1)
1.1 课题背景 (1)
1.2 FMCW雷达系统发展现状 (3)
1.3 雷达后端信号处理发展现状 (3)
1.3.1 回波降噪 (4)
1.3.2 功率谱估计 (4)
1.3.3 多目标检测 (5)
1.4 主要研究内容 (5)
第2章 FMCW雷达系统与目标测量原理 (7)
2.1 FMCW雷达系统 (7)
2.1.1 系统相关指标 (7)
2.1.2 系统结构 (9)
2.2 目标参数测量原理 (11)
2.2.1 目标距离、速度测量 (11)
2.2.2 目标角度的测量 (12)
2.3 本章小结 (15)
第3章基于自相关函数的回波降噪 (16)
3.1 自相关函数法降噪原理分析 (16)
3.2 自相关法降噪结构设计 (17)
3.2.1 自相关函数的快速计算 (17)
3.2.2 自相关函数计算仿真 (18)
3.2.3 降噪结构设计与仿真 (19)
3.3 本章小结 (23)
第4章低噪声相参累积功率谱估计 (24)
4.1 经典功率谱估计 (24)
4.1.1 间接法 (24)
4.1.2 直接法 (24)
4.1.3 改进周期图法 (24)
4.2 现代功率谱估计 (26)
4.2.2 AR模型参数提取 (27)
4.3 低噪声相参累积的功率谱估计 (28)
4.3.1 低噪声相参累积结构设计 (28)
4.3.2 低噪声相参累积结构仿真 (30)
4.4 本章小结 (31)
第5章多目标检测 (33)
5.1 多目标检测的模糊问题 (33)
5.2 混合体制多目标检测 (34)
5.3 改进的混合体制多目标检测 (37)
5.4 相邻周期速度匹配法多目标检测 (39)
5.5 多目标检测算法仿真 (41)
5.5.1 改进混合体制法检测仿真 (41)
5.5.2 相邻周期速度匹配法检测仿真 (44)
5.6 本章小结 (44)
第6章 FMCW雷达系统实验 (45)
6.1 FMCW雷达系统平台 (45)
6.1.1 硬件平台 (45)
6.1.2 软件平台 (47)
6.2 单目标测量实验 (49)
6.2.1 FMCW源校准 (49)
6.2.2 低噪声相参累积的功率谱估计算法实测 (51)
6.2.3 固定目标参数测量 (53)
6.2.4 运动目标参数测量 (56)
6.3 多目标测量实验 (57)
6.3.1 固定多目标检测实验 (57)
6.3.2 运动多目标检测实验 (58)
6.4 本章小结 (59)
第7章总结与展望 (60)
7.1 工作总结 (60)
7.2 后续工作展望 (60)
致谢 (62)
参考文献 (63)
作者在学期间取得的学术成果 (67)
表目录
表1.1 各类型实现方式比较 (2)
表2.1 利用FFT计算自相关函数与直接计算时间比较 (19)
表6.1 实测校准数据 (50)
图目录
图1.1 反应时间与事故避撞率关系 (2)
图2.1 FMCW雷达系统框图 (9)
图2.2 三角调制线性调频信号源 (11)
图2.3 比相法测角原理 (13)
图2.4 多通道接收阵列 (14)
图3.1 自相关函数快速计算结构 (18)
图3.2 自相关函数计算结果比较 (19)
图3.3 降噪结构设计 (20)
图3.4 噪声降低水平分析 (20)
图3.5 原始信号时域波形 (21)
图3.6 降噪结构输出结果 (21)
图3.7 降噪结构信噪比改善分析 (22)
图3.8 降噪效果分析 (23)
图4.1 低噪声相参累积功率谱估计 (29)
图4.2 自相关函数与降噪加窗 (29)
图4.3 低噪声相参累积功率谱估计 (30)
图4.4 信噪比改善分析 (31)
图5.1 三角调制线性调频信号对速度、距离去耦原理 (33)
图5.2 不同时段功率谱估计结果 (34)
图5.3 多目标检测盲区 (34)
图5.4 混合调制的发射波形 (35)
图5.5 单个目标配对定位图示 (36)
图5.6 多目标环境下出现虚假目标示意 (37)
图5.7 目标点随时间移动示意 (37)
图5.8 多目标检测模糊的特殊情况 (38)
图5.10 前一周期各阶段回波功率谱 (41)
图5.11 后一周期各阶段回波功率谱 (42)
图5.12 传统混合体制多目标检测虚假目标 (42)
图5.13 相邻下一周期检测结果 (43)
图5.14 改进混合体制法检测结果 (43)
图5.15 相邻周期速度匹配法仿真结果 (44)
图6.1 FMCW雷达射频模块原理框图 (45)
图6.2 中频信号调理板 (46)
图6.3 DSP信号处理板实物 (47)
图6.4 雷达系统实验平台 (47)
图6.5 雷达控制及显示平台 (48)
图6.6 DSP代码开发平台CCS (49)
图6.7 雷达实测微弱目标信号 (51)
图6.8 功率谱估计方法比较 (53)
图6.9 测距实验外场 (53)
图6.10 回波中频信号示波器显示 (54)
图6.11 回波中频信号时频分析 (54)
图6.12 测距结果 (55)
图6.13 目标角度测量 (55)
图6.14 固定目标角度测量结果 (56)
图6.15 运动目标参数测量 (57)
图6.16 多目标检测实验外场场景 (57)
图6.17 混合体制调制波形及回波中频信号 (58)
图6.18 多目标检测结果显示 (58)
图6.19 运动多目标检测实验结果 (59)