降雨對(duì)汽車(chē)防撞雷達(dá)系統(tǒng)性能影響的研究.pdf

1、密級(jí)桂林電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文題目降雨對(duì)汽車(chē)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(hào):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(qǐng)學(xué)位門(mén)類(lèi):工學(xué)碩士學(xué)科、專(zhuān)學(xué)科、專(zhuān)業(yè)名稱(chēng):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(guó)汽車(chē)保有量的快速增長(zhǎng)，汽車(chē)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(chē)防撞雷達(dá)的穩(wěn)定性和可靠性將對(duì)整個(gè)公路的交通安全起到至關(guān)重要的作用。針對(duì)降雨對(duì)汽車(chē)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(duì)調(diào)頻連續(xù)波(FrequencyModulatedContinuousWaveFMCW)汽車(chē)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(guò)雨介質(zhì)傳輸后信號(hào)的衰減情況，最后分析了降雨對(duì)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(guò)程。結(jié)果表明，降雨對(duì)回波信號(hào)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(duì)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(lái)解決有用目標(biāo)信號(hào)被強(qiáng)雨雜波淹沒(méi)的問(wèn)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(shí)測(cè)數(shù)據(jù)

4、的基礎(chǔ)上加入雨雜波數(shù)據(jù)來(lái)相對(duì)真實(shí)地模擬降雨條件下雷達(dá)的回波信號(hào)；最后在此數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上驗(yàn)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(cè)(ConstantFalseAlarmRateCFAR)結(jié)合處理的算法。仿真結(jié)果表明：采用單一的CFAR無(wú)法從強(qiáng)雜波信號(hào)中提取出目標(biāo)信號(hào)；采用STSR可以從強(qiáng)雜波信號(hào)中提取出目標(biāo)信號(hào)，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(hào)，且誤差較小。說(shuō)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(cè)能力。搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)—FMCW汽車(chē)防撞雷達(dá)系統(tǒng)，并對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行靜態(tài)測(cè)試和降雨影響測(cè)試，提供仿真所需的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，同時(shí)為進(jìn)一步驗(yàn)證降雨對(duì)系統(tǒng)的影響做好準(zhǔn)備。測(cè)試結(jié)果表明：系統(tǒng)測(cè)試距離與實(shí)際距離基本一致；小雨對(duì)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(chē)防撞雷達(dá)；雨雜波；隨