降雨對汽車防撞雷達系統(tǒng)性能影響的研究.pdf

1、密級桂林電子科技大學碩士學位論文題目降雨對汽車防撞雷達系統(tǒng)性能影響的研究（英文英文）StudyonPerfmanceImpactofRainfallonAutomotiveAnticollisionRadarSystem研究生學號:122021710研究生姓名:李瑛梅指導教師姓名、職務指導教師姓名、職務:陳輝副教授申請學位門類:工學碩士學科、專學科、專業(yè)名稱:電子科學與技術提交論文日期: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的穩(wěn)定性和可靠性將對整個公路的交通安全起到至關重要的作用。針對降雨對汽車防撞雷達系統(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)波雷達方程的影響，給出了降雨條件下雷達最大作用距離的求解過程。結果表明，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雷達系統(tǒng)的衰減作用最明顯。采用改進的雨雜波抑制算法來解決有用目標信號被強雨雜波淹沒的問題。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的回波信號；最后在此數(shù)據(jù)的基礎上驗證了本文改進的雨雜波抑制算法—變尺度隨機共振(ScaleTransfmationStochasticResonanceSTSR)和恒虛警檢測(ConstantFalseAlarmRateCFAR)結合處理的算法。仿真結果表明：采用單一的CFAR無法從強雜波信號中提取出目標信號；采用STSR可以從強雜波信號中提取出目標信號，誤差較大；采用STSR和CFA

5、R結合處理的算法可以有效地提取出目標信號，且誤差較小。說明本文提出的改進算法能明顯地抑制雨雜波的干擾，大大提高了強雨雜波干擾背景下雷達的檢測能力。搭建實驗平臺—FMCW汽車防撞雷達系統(tǒng)，并對整個系統(tǒng)進行靜態(tài)測試和降雨影響測試，提供仿真所需的實測數(shù)據(jù)，同時為進一步驗證降雨對系統(tǒng)的影響做好準備。測試結果表明：系統(tǒng)測試距離與實際距離基本一致；小雨對24GHz的FMCW雷達系統(tǒng)的衰減作用并不明顯。關鍵詞：關鍵詞：FMCW汽車防撞雷達；雨雜波；隨