降雨對汽車防撞雷達(dá)系統(tǒng)性能影響的研究.pdf

1、密級桂林電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文題目降雨對汽車防撞雷達(dá)系統(tǒng)性能影響的研究（英文英文）StudyonPerfmanceImpactofRainfallonAutomotiveAnticollisionRadarSystem研究生學(xué)號:122021710研究生姓名:李瑛梅指導(dǎo)教師姓名、職務(wù)指導(dǎo)教師姓名、職務(wù):陳輝副教授申請學(xué)位門類:工學(xué)碩士學(xué)科、專學(xué)科、專業(yè)名稱:電子科學(xué)與技術(shù)提交論文日期:2015年4月論文答辯日期:2015年6月摘要摘要

2、隨著我國汽車保有量的快速增長，汽車碰撞事故也在不斷發(fā)生，其中，由惡劣天氣引發(fā)的交通事故也在不斷增加。因此，在惡劣天氣條件下汽車防撞雷達(dá)的穩(wěn)定性和可靠性將對整個公路的交通安全起到至關(guān)重要的作用。針對降雨對汽車防撞雷達(dá)系統(tǒng)性能的影響，本文主要做了如下工作：研究了降雨對調(diào)頻連續(xù)波(FrequencyModulatedContinuousWaveFMCW)汽車防撞雷達(dá)系統(tǒng)性能的影響。首先建立了三角FMCW在雨介質(zhì)中的傳輸模型，然后仿真分析了三角

3、FMCW在不同頻率、不同傳輸距離、不同降雨率下經(jīng)過雨介質(zhì)傳輸后信號的衰減情況，最后分析了降雨對連續(xù)波雷達(dá)方程的影響，給出了降雨條件下雷達(dá)最大作用距離的求解過程。結(jié)果表明，降雨對回波信號幅度的衰減程度隨傳輸距離、降雨率的增大而增大，且降雨對77GHz的FMCW雷達(dá)系統(tǒng)的衰減作用最明顯。采用改進(jìn)的雨雜波抑制算法來解決有用目標(biāo)信號被強(qiáng)雨雜波淹沒的問題。首先建立滿足雨雜波特性的雜波模型，產(chǎn)生具有幅度特性和頻譜特性的雨雜波模擬數(shù)據(jù)；然后在實測數(shù)據(jù)

4、的基礎(chǔ)上加入雨雜波數(shù)據(jù)來相對真實地模擬降雨條件下雷達(dá)的回波信號；最后在此數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上驗證了本文改進(jìn)的雨雜波抑制算法—變尺度隨機(jī)共振(ScaleTransfmationStochasticResonanceSTSR)和恒虛警檢測(ConstantFalseAlarmRateCFAR)結(jié)合處理的算法。仿真結(jié)果表明：采用單一的CFAR無法從強(qiáng)雜波信號中提取出目標(biāo)信號；采用STSR可以從強(qiáng)雜波信號中提取出目標(biāo)信號，誤差較大；采用STSR和CFA

5、R結(jié)合處理的算法可以有效地提取出目標(biāo)信號，且誤差較小。說明本文提出的改進(jìn)算法能明顯地抑制雨雜波的干擾，大大提高了強(qiáng)雨雜波干擾背景下雷達(dá)的檢測能力。搭建實驗平臺—FMCW汽車防撞雷達(dá)系統(tǒng)，并對整個系統(tǒng)進(jìn)行靜態(tài)測試和降雨影響測試，提供仿真所需的實測數(shù)據(jù)，同時為進(jìn)一步驗證降雨對系統(tǒng)的影響做好準(zhǔn)備。測試結(jié)果表明：系統(tǒng)測試距離與實際距離基本一致；小雨對24GHz的FMCW雷達(dá)系統(tǒng)的衰減作用并不明顯。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：FMCW汽車防撞雷達(dá)；雨雜波；隨