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基于脉冲激光测距的汽车主动防撞系统研究

摘要第3-4页
Abstract第4页
1 绪论第8-13页
    1.1 课题研究背景和意义第8页
    1.2 汽车主动防撞系统的研究现状第8-11页
        1.2.1 汽车主动防撞系统的国内外发展现状第8-9页
        1.2.2 汽车防撞雷达的分类及比较第9-10页
        1.2.3 脉冲激光测距的原理第10-11页
    1.3 本文主要研究内容第11-13页
2 系统的硬件模块设计第13-31页
    2.1 激光发射电路第13-16页
        2.1.1 半导体激光器第13-15页
        2.1.2 驱动电路分析第15-16页
        2.1.3 激光脉冲的时域分布特性第16页
    2.2 激光接收电路第16-24页
        2.2.1 雪崩光电二极管第16-19页
        2.2.2 激光接收光学系统第19页
        2.2.3 高压偏置电路第19-22页
        2.2.4 放大电路第22-24页
    2.3 时刻鉴别电路第24-25页
    2.4 时间间隔测量电路第25-27页
    2.5 汽车转向测量模块第27-28页
    2.6 汽车绝对速度测量模块第28-30页
    2.7 本章小结第30-31页
3 性能及误差分析第31-42页
    3.1 作用距离分析第31-33页
    3.2 测距分辨率第33页
    3.3 电路噪声特性分析第33-37页
        3.3.1 背景噪声第34页
        3.3.2 APD散弹噪声第34页
        3.3.3 热噪声第34-35页
        3.3.4 放大器噪声第35页
        3.3.5 暗电流噪声第35-36页
        3.3.6 信噪比第36页
        3.3.7 电路噪声产生的测距误差第36-37页
    3.4 回波的时域展宽特性分析第37-39页
        3.4.1 回波脉冲的建模分析第37-38页
        3.4.2 时域展宽造成的误差第38-39页
    3.5 温度对器件的影响第39-41页
        3.5.1 温度对AD500_9的影响第39-40页
        3.5.2 温度对三极管的影响第40-41页
    3.6 本章小结第41-42页
4 基于相对速度的防撞机制第42-62页
    4.1 原始数据标定第42-44页
    4.2 基于相对速度的危险判别机制第44-47页
        4.2.1 汽车制动过程分析第44-45页
        4.2.2 汽车制动模型中制动距离的计算第45-46页
        4.2.3 危险等级判定第46-47页
        4.2.4 防撞系统可靠性的主要影响因素第47页
    4.3 基于形态学去噪的差分平均求速度法第47-51页
        4.3.1 基于中值滤波的噪点抑制第48-49页
        4.3.2 基于数学形态学运算的曲线拟合法第49-50页
        4.3.3 实验结果第50页
        4.3.4 基于差分平均法的相对速度第50-51页
    4.4 基于最小二乘曲线拟合的距离和速度修正法第51-55页
        4.4.1 以幂函数族为基的最小二乘拟合下的距离速度修正第51-52页
        4.4.2 以正交函数族为基的最小二乘拟合下的距离速度修正第52-54页
        4.4.3 实验结果第54-55页
    4.5 基于卡尔曼滤波的距离和速度修正法第55-59页
        4.5.1 卡尔曼滤波器的基本原理第55-56页
        4.5.2 卡尔曼滤波器数学表达式第56-57页
        4.5.3 基于卡尔曼滤波的防撞系统模型第57-58页
        4.5.4 实验结果第58-59页
    4.6 实验分析第59-61页
    4.7 本章小结第61-62页
5 虚警控制策略第62-75页
    5.1 基于角度差三光束探测的坡道识别方法第62-64页
        5.1.1 角度差三光束的激光测距机安装姿态第62-63页
        5.1.2 坡道识别第63-64页
    5.2 基于Hausdorff距离的非目标物体识别方法第64-65页
    5.3 转弯避障时的虚警控制机制第65-71页
        5.3.1 基于转向传感器的转弯半径求取第65-69页
        5.3.2 转弯避障模型第69-70页
        5.3.3 防侧翻约束条件第70-71页
    5.4 变道时的虚警控制机制第71-72页
    5.5 虚警控制实验第72-73页
        5.5.1 坡道识别实验第72页
        5.5.2 非目标识别实验第72-73页
        5.5.3 转弯避障实验第73页
        5.5.4 变道实验第73页
    5.6 本章小结第73-75页
6 结论与展望第75-77页
    6.1 本文工作总结第75-76页
    6.2 本文主要创新点第76页
    6.3 研究展望第76-77页
致谢第77-78页
参考文献第78-81页
附录第81页

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