基于阵列信号处理的交通监测雷达实现

摘要

相比于其他测速方式,雷达测速具有全天候、监测能力强、高稳定性和防震性好等优点。由于实际中天线孔径的限制,单个雷达波束无法实现只覆盖单车道,因此雷达测速的角度分辨率较低。
　　针对交通雷达测速中的多目标分辨问题,本文给出两种多目标分辨方法:基于最优波束形成准则的组合逻辑分辨方法和基于稀布阵优化波束形成的分辨方法。两种方法都基于波束方向图综合技术得到期望方向图权值,前一种方法采用最优波束形成准则进行期望波束方向图综合,结合本文提出的组合逻辑多目标分辨算法,通过组合逻辑判断表建立了超速车辆个数与超速车辆位置之间的一一映射;后一种方法采用改进遗传算法针对稀布阵进行阵元位置和权值的智能优化设计,其中稀布阵形成波束可做到只覆盖单车道,同时,采用优化布阵位置和加权,抑制了邻近区域的旁瓣。
　　采用以上两种方法,本文给出了3车道和4车道的交通监测雷达多目标分辨仿真实例。仿真分析说明了本文提出方法的实时性。仿真结果显示,本文两种方法能准确地分辨出超速车辆的位置,同时,给出超速车辆的速度信息。

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第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 车辆监测雷达的发展现状

1.3 论文安排

第二章 阵列信号处理基本理论

2.1 近场和远场

2.2 相控阵天线基本原理

2.3 数字波束形成

2.4 本章小结

第三章 基于LCMV的组合逻辑判决多目标分辨实现

3.1 交通监测雷达的多目标分辨模型

3.2 利用最优波束形成准则对期望波束方向图进行综合

3.3 多目标组合逻辑判决算法

3.4 仿真分析

3.5 本章小结

第四章 基于稀布阵和遗传算法的多目标分辨实现

4.1 稀布阵数字波数形成

4.2 遗传算法

4.3 基于遗传算法的稀布阵优化

4.4 仿真分析

4.5 本章小结

第五章 总结和展望

5.1 总结

5.2 展望

致谢

参考文献

作者在读期间的研究成果