23209

پياده‌سازي واحد ديجيتال گيرنده FMCW جهت كاربردهاي خودروي هوشمند تحت بستر سخت‌افزاري با استفاده از VHDL

كارشناسي ارشد

سيستم هاي الكترونيك ديجيتال

99-00

1399/11/05

دكتر ستار ميرزاكوچكي

برق

در سال‌هاي اخير فناوري رادار كه عمدتاٴ در محصولات نظامي مورد استفاده قرار مي‌گرفت شروع به ظهور در بسياري از برنامه‌هاي غير نظامي نمود. صنعت خودرويي يكي از صنايعي است كه از اين فناوري استفاده مي‌كند. امروزه رادارهاي مختلفي در اتومبيل‌هاي نوين به‌كار مي‌روند تا يك رانندگي با ايمني بالا و افزايش كيفيت تجربه رانندگي براي راننده مهيا كنند. اين وسايل نقليه به سنسورهاي راداري قدرتمندي نياز دارند كه بتوانند اطلاعات دقيق اطراف وسيله نقليه را جمع آوري كند. تخمين سرعت و فاصله خودروها از امكانات موجود در خودروهاي هوشمند است براي انجام اين‌ مهم مي‌توان از روش‌هاي راداري و پردازش تصوير استفاده كرد با توجه مزاياي روش راداري و از همه مهمتر آن‌كه در روش راداري تحت يك الگوريتم مي‌توان همزمان سرعت و فاصله را تخمين زد بهتراست از اين روش استفاده شود. شكل سيگنال ارسالي تأثير بسزايي در كاهش حجم پردازش مورد نياز و تخمين همزمان سرعت و فاصله دارد. در[7,8,9] از شكل سيگنال ارسالي دندانه اره‌اي استفاده شده است بدين ترتيب درسيستم گيرنده ابهام درتشخيص فاصله و سرعت رخ مي‌دهد چون پس از پردازش سيگنال دندانه اره‌اي در گيرنده فقط مي‌توان يك مقدار فركانس ضربان بدست آورد كه اين مقدار فركانس هم ناشي از تأخيرانتشار(كه در اثر فاصله هدف ايجاد مي‌شود)و هم ناشي از فركانس داپلر است. به ‌كمك شكل سيگنال سينوسي فقط مي‌توان سرعت را تخمين زد. شكل سيگنال مثلثي، نوع ديگر سيگنال ارسالي است ابتدا سيگنال تك مثلثي شبيه‌سازي شده و مشاهده مي‌شود كه سرعت تخميني از دقت پاييني برخوردار است. استفاده از سيگنال ارسالي تركيبي مانند تركيب مثلثي و دندانه اره‌اي، مثلثي و سينوسي، چند مثلثي و يا مي‌توان از انواع ديگر روش‌هاي مدولاسيون فركانسي استفاده شود. سيگنال ارسالي دو مثلثي با زمان ارسال نابرابر براي هر مثلث شبيه‌سازي شده و مشاهده مي‌شود كه سرعت و فاصله تخميني از دقت بالايي برخوردار است. نتايج شبيه‌سازي نشان مي‌دهد كه ساختار سيگنال ارسالي تأثير مستقيمي در افزايش دقت سرعت و فاصله اندازه‌گيري شده دارد.

1399/11/15

implementation signal processing receiver of an FMCW for automotive applications based on the hardware with the use of VHDL

1/24/2021 12:00:00 AM

In recent years, radar technology, which is mainly used in military products, has begun to appear in many civilian applications. The automotive industry is one of the industries that uses this technology. Today, various radars are used in modern cars to provide a driver with a high safety driving and increase the quality of driving experience. These vehicles require powerful radar sensors that can collect accurate information around the vehicle. Estimating the speed and distance of vehicles is one of the features available in smart vehicles. To do this, it is possible to use radar methods and image processing. Use this method. The shape of the transmitted signal has a significant effect on reducing the required processing volume and simultaneous estimation of speed and distance. In [7,8,9] the shape of the transmitted signal of the sawtooth is used. Thus, in the receiver system, ambiguity occurs in the recognition of distance and speed, because after processing the signal of the sawtooth in the receiver, only a certain frequency frequency can be obtained, which is also the frequency value. It is caused by the propagation delay (caused by the target distance) and also by the Doppler frequency. Only the velocity can be estimated with the help of sinusoidal signal form. The shape of the triangular signal is another type of transmitted signal. First, the single triangular signal is simulated and it is observed that the estimated speed has a low accuracy. Use of combined signal transmission such as combination of triangular and sawtooth, triangular and sinusoidal, polygonal or other types of frequency modulation methods. The transmitted signal of two triangles is simulated with unequal transmission time for each triangle and it is observed that the estimated speed and distance have a high accuracy. The simulation results show that the structure of the transmitted signal has a direct effect on increasing the accuracy of the measured speed and distance.

رادار موج پيوسته , آرايه منطقي برنامه پذير , زبان توصيف سخت افزار

FMCW , FPGA , VHDL