基于DSP的小波去噪在毫米波汽车防撞雷达中的应用研究

论文摘要

汽车作为运输和交通的手段,已成为当今社会生活中不可缺少的工具。汽车防撞雷达系统首选FMCW(调频连续波)体制,采用线性调制连续波(LFMCW)方式,其最大优点就是:可以根据发射信号和接收信号的差频,比较容易地计算出与目标之间的相对距离与相对速度。FMCW调制存在着发射组波向反射波泄漏的缺点,在实际的行车环境中干扰较多,而且接收到的雷达信号也不是固定的,它随目标的距离、速度不断变化,难以达到较高的测量精度。目前针对雷达信号处理的算法,所处理的多是固定的信号,因此在实际应用中采用的算法还有不完善之处。为了解决上述问题,本文先通过分析汽车防撞雷达系统的原理,得出了汽车防撞系统的数学模型,以及毫米波汽车防撞雷达信号和干扰信号的特点,将小波分析作为信号处理的方法,运用小波分析的特性,选用小波阈值方法对毫米波雷达中频输出信号进行去噪处理,并在常规软、硬阈值方法的基础上对阈值规则进行了改进,提出了一种新的小波阈值选取方法,能有效的弥补软阈值和硬阈值的不足。MATLAB仿真实验结果表明,该方法去噪效果良好,能够提高测量的精度。使用数字信号处理芯片TMS320LF2407为运算核心部件设计了毫米波汽车防撞雷达系统的硬件系统和软件系统。系统的硬件包括了电源模块,时钟复位模块,采集处理模块,串行接口模块,CAN通信接口模块,数模转换电路(DAC),外部扩展数据/程序存储器以及人机接口等模块。系统的软件是在集成开发环境(CCS)下进行的,用来实现数据处理和传输,基于C语言的软件编程具有很好的可移植性。最后,对系统进行了测试并获得了较好的效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 汽车防撞雷达的发展及其研究意义
• 1.2 国内外研究动态
• 1.3 小波分析理论的发展及应用现状
• 1.4 本文的研究内容
• 第二章 毫米波汽车防撞雷达系统原理简介
• 2.1 汽车防撞雷达系统的性能要求
• 2.2 防撞雷达基本工作原理
• 2.3 汽车防撞数学模型
• 2.4 毫米波汽车防撞雷达信号及其干扰信号的分析
• 2.5 小结
• 第三章 小波变换在汽车防撞雷达信号处理中的应用
• 3.1 小波变换
• 3.2 多分辨率分析及Mallat算法
• 3.3 小波阈值去噪算法
• 3.4 小波阈值去噪理论的仿真研究
• 3.5 小结
• 第四章 基于DSP的汽车防撞雷达系统的设计
• 4.1 TMS320LF2407芯片介绍
• 4.2 硬件系统设计
• 4.3 软件系统设计
• 4.4 小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发布的论文
• 致谢