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在被动测距研究现状的基础上,本论文围绕着研究一种新的基于单传感器的测距测速系统而展开。
系统模型应用了运动目标稳定的线谱及其多普勒频移特性,从理论上分析和推导了单传感器测距测速的几何交汇模型,该模型结合二维栅格搜索策略对匀速目标进行距离和速度的估计。为满足交汇模型的测频精度要求,研究了各种频率估计技术,提出了一种结合谱估计法、过零法和Hilbert法三种方法的测频策略。采用该交汇模型对不同特征频率、正横距离、目标速度和信噪比的目标通过信号进行实时仿真分析,并相应地统计其距离和频率的估计误差。2007年4月2~5日在浙江嘉兴进行了路面模拟实验,采集了不同参数条件下的多组数据,分别进行处理和分析,并与仿真结果进行了对比。
为提高系统的实用性和实时性,设计了单传感器交汇模型算法在DSP中的实现方案,使其能够实时地对匀速直线运动目标进行距离和速度的估计,软件设计上采用了嵌入式操作系统uC/OS Ⅱ平台,提高了系统的效率和稳定性。