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          汽車?yán)走_(dá)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成和發(fā)展?fàn)顩r概述

          作者: 時(shí)間:2013-03-06 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏


          網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)分類算法

          目標(biāo)分類系統(tǒng)的主要任務(wù)是針對(duì)目標(biāo)回波信號(hào)特征計(jì)算給定向量的分類關(guān)系,分類器定義了一組不同的目標(biāo)類別。分類器的工作可以分為學(xué)習(xí)階段和分類階段,在學(xué)習(xí)階段分類器對(duì)若干特征和經(jīng)過(guò)獨(dú)立標(biāo)記的特征向量進(jìn)行自動(dòng)分析;在分類階段,要對(duì)每個(gè)被檢測(cè)到的目標(biāo)生成特征向量,與此同時(shí),識(shí)別算法采用最大似然方法進(jìn)行判決,以判別特征向量屬于哪個(gè)類,如圖3所示。在汽車應(yīng)用中,由于分類任務(wù)很復(fù)雜,通常一個(gè)給定的向量需要考慮幾個(gè)特征,因而要采用多個(gè)分類器,其優(yōu)點(diǎn)是在學(xué)習(xí)階段能夠在一次迭代過(guò)程中評(píng)估某個(gè)特征對(duì)決策過(guò)程的影響,并自動(dòng)剔除對(duì)決策過(guò)程影響較小的項(xiàng)目。文獻(xiàn)[4]給出了基于傳感器的目標(biāo)分類系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和信號(hào)處理過(guò)程,它可以識(shí)別六種不同的雷達(dá)目標(biāo)的類別,包括:步行者、騎自行車的人、車輛、人群、樹(shù)木和交通標(biāo)志等(圖3),文獻(xiàn)[4]最后給出了基于近距離雷達(dá)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。


          圖3:車載雷達(dá)對(duì)目標(biāo)分類的處理過(guò)程

          對(duì)77GHz毫米波的技術(shù)指標(biāo)

          目前,自適應(yīng)巡航控制(ACC)系統(tǒng)主要還是在一些豪華汽車上采配置,但是,其它一些制造商也在考慮推出具有這種系統(tǒng)配置的普及型汽車,因?yàn)椋S著消費(fèi)需求的增長(zhǎng)、汽車規(guī)模經(jīng)濟(jì)的擴(kuò)大以及小型化、低成本的毫米波雷達(dá)收發(fā)器技術(shù)的發(fā)展[5],以前豪華上才有的配置也將在大多數(shù)普及型車輛中,預(yù)計(jì)今后幾年汽車?yán)走_(dá)系統(tǒng)將相當(dāng)普及。

          表2 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)所支持的汽車?yán)走_(dá)的頻段

          表1所示為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織所支持的汽車?yán)走_(dá)專用頻段[6],汽車?yán)走_(dá)中采用了遠(yuǎn)距離傳感器(FDS)和近距離傳感器(NDS)兩種毫米波雷達(dá)傳感器。

          汽車?yán)走_(dá)的任務(wù)和技術(shù)實(shí)現(xiàn)上的難點(diǎn)是在觀測(cè)區(qū)域內(nèi)檢測(cè)所有目標(biāo),并能夠在多目標(biāo)情況下,測(cè)量目標(biāo)的距離、相對(duì)速度和目標(biāo)的方位角。目前,自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)對(duì)遠(yuǎn)距離傳感器(FDS)的要求如表3所示:

          表3:對(duì)遠(yuǎn)距離傳感器的要求

          在方位角方向上做相對(duì)窄的觀察,對(duì)典型的ACC功能來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠了,但是,這對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)中的舒適和安全系統(tǒng)卻有一定局限性。表現(xiàn)在:通過(guò)配置碰撞預(yù)警和碰撞規(guī)避等安全功能,汽車的安全性將大為增加,這些應(yīng)用需要智能雷達(dá)傳感器覆蓋汽車周邊廣角的區(qū)域,因此,對(duì)雷達(dá)傳感器提出了角度分辨率的要求,這主要通過(guò)近距離傳感器(NDS)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò),配備相應(yīng)的計(jì)算算法來(lái)實(shí)現(xiàn)。表4給出了對(duì)近距離傳感器的指標(biāo)要求。

          表4:對(duì)近距離傳感器的要求

          一般來(lái)說(shuō),靠單一NDS并不具備角分辨率和估算角度的能力,只有當(dāng)NDS構(gòu)成所要求的網(wǎng)絡(luò)才能達(dá)到0.5°那樣的角估計(jì)精度。

          精確估算運(yùn)動(dòng)目標(biāo)位置的算法

          文獻(xiàn)[7]詳細(xì)介紹了傳統(tǒng)的基于不同步工作方式的單接收機(jī)、雙接收機(jī)和四接收機(jī)構(gòu)成的汽車?yán)走_(dá)系統(tǒng)的特點(diǎn),提出為了完成對(duì)目標(biāo)速度、距離和方位角的測(cè)量,要采用一組NDS構(gòu)成同步汽車?yán)走_(dá)網(wǎng)絡(luò),并采用基于一組非線性方程的多重計(jì)算方法來(lái)提高對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)位置的估算精度。


          圖4:4個(gè)NDS構(gòu)成的汽車網(wǎng)絡(luò)對(duì)單目標(biāo)實(shí)現(xiàn)位置測(cè)量的實(shí)例

          圖4所示為4個(gè)NDS構(gòu)成的汽車網(wǎng)絡(luò)對(duì)單目標(biāo)實(shí)現(xiàn)位置測(cè)量的實(shí)例。在笛卡爾坐標(biāo)系中,四個(gè)傳感器的位置用二維向量表示,目標(biāo)向量由表示。

          Di,j是被測(cè)距離,它是發(fā)送信號(hào)的NDSi到被測(cè)目標(biāo)之間的距離與接收信號(hào)的NDSj 到反射信號(hào)的目標(biāo)之間的距離之和,因此,距離Di,j可以表示為兩個(gè)距離Ri和Rj之和:

          在一個(gè)測(cè)量周期中,通過(guò)電掃開(kāi)關(guān)的控制,每個(gè)NDS輪流擔(dān)當(dāng)一次發(fā)射機(jī),因此,有16種距離的組合:

          下列非線性方程描述了所有的距離測(cè)量的情況:



          評(píng)論


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