小波包分析在火车对接防撞系统中的应用研究

摘要

针对在货运火车对接过程中对距离测量的精确性和实时性的要求，将小波包分析应用于FMCW雷达测距中，实现了火车对接系统的高精度实时测距。
　　本文是在实验室已有的火车对接防撞系统的基础上，对雷达中频信号的信号与噪声特性进行了分析，对小波包算法的分解尺度、小波基函数、去噪原理等方面进行了研究，将小波包分析用于雷达测距过程的信号去噪；通过MATLAB进行小波包算法仿真分析，得到了最适合火车对接防撞系统的雷达回波信号处理的参数因子。采用小波包+FFT的分析方法，实现了对雷达中频信号中携带的目标距离信息的提取，改善了火车对接防撞系统在远距离的距离测量精度。经测算，增加小波包分析算法后，在系统选用的TMS320VC5509A的DSP芯片上运行一个周期耗时约12ms，可以满足火车对接所需的实时性的要求。
　　在实验室条件下对使用小波包+FFT分析的火车对接防撞系统进行了实验，实验结果表明：在0.5-10米范围内，测距精度达到0.2m，在10-50m范围内，测距精度达到0.3m，与实验室原有系统比较，提高了雷达远距离测距的精度，改善了火车对接全过程的测距性能。

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第一章绪论

1.1研究背景及意义

1.2小波包技术的发展

1.3国内外研究现状

1.3本文的主要工作与结构安排

1.4本章小结

第二章火车对接防撞系统中的小波包应用理论

2.1小波包定义及分析方法介绍

2.2小波包分析应用的理论基础

2.3小波包分析算法

2.4小波及小波包去噪

2.5本章小结

第三章 小波包分析在火车对接防撞系统中的实现

3.1系统介绍

3.2小波包分析去噪描述与仿真

3.3小波包算法在系统中的实现

3.4本章小结

第四章 实验验证

4.1实验过程

4.2实验结果

4.3本章小结

结论

参考文献

致谢

附录A（攻读学位期间发表的论文）