機車防撞雷達的信號處理與目標檢測技術研究.pdf

1、目前，我國鐵路行車事故時有發(fā)生，客運列車傷亡事故依然存在。在汽車等領域已經(jīng)廣泛的使用的防撞雷達系統(tǒng)，還未在機車防撞中應用。機車防撞雷達作為鐵路安全運行的輔助設備，具有很高的實用價值。本文研究了防撞雷達中的基本信號處理，包括數(shù)字下變頻技術和高速數(shù)據(jù)傳輸技術，并對信號檢測技術進行了理論分析和DSP編程實現(xiàn)。通過對系統(tǒng)實際測試數(shù)據(jù)的分析，驗證了機車防撞雷達對目標測速、測距和測角的能力。
　　基本信號處理主要包括，數(shù)據(jù)采集、混頻、FIR濾

2、波和抽取。本文詳細介紹了基本信號處理在FPGA的實現(xiàn)過程，設計中充分考慮了資源及性能的平衡，完成了四路信號的數(shù)字下變頻任務。系統(tǒng)參數(shù)的特殊，使得混頻模塊可以得到簡化。FIR濾波采用Xilinx公司的IP core實現(xiàn)，通過多路復用節(jié)約了資源。利用PLL+DCM的方式，為各模塊工作提供了穩(wěn)定而可靠的時鐘。設計過程遵循自下而上、模塊化的思想，使用Verilog語言在ISE中對每個模塊進行實例化。通過Modelsim仿真，并結(jié)合Matlab對

3、數(shù)據(jù)進行處理，各模塊功能的正確性得到了驗證。
　　本文介紹了在DSP上利用SYS/BIOS操作系統(tǒng)，實現(xiàn)對各功能模塊合理調(diào)度以及資源配置，完成回波數(shù)據(jù)通過 uPP接口進行傳輸，然后經(jīng)過靜止目標檢測，探測出靜止障礙物目標，最終利用NDK實現(xiàn)數(shù)據(jù)由以太網(wǎng)向PC機傳輸。
　　分兩步對機車防撞雷達系統(tǒng)進行了測試。通過基本信號處理測試和系統(tǒng)聯(lián)調(diào)，對系統(tǒng)性能得到了一個初步的了解。接著，在機車實際運行環(huán)境進行了外場數(shù)據(jù)錄取，針對各種軌道障