[论文解读] Digital Radar for Collision Avoidance and Automatic Cruise Control in Transportation

Rabindranath Bera, Sourav Dhar+1 more|ArXiv.org|Mar 9, 2009

Radar Systems and Signal Processing参考文献 3被引用 10

一句话总结

本文提出一种用于智能交通系统（ITS）的软件定义直序扩频（DSSS）雷达，可实现防撞和自动巡航控制。通过软件定义无线电（SDR）实现，该系统成功检测到单个目标，并通过1D雷达成像分辨多个目标，证明了其在实时车辆安全应用中的可行性。

ABSTRACT

A proper remote sensing device is required for automatic cruise control (ACC) to avoid collision in transportation system. In this paper we proposed a direct sequence spread spectrum (DSSS) radar for remote sensing in intelligent transporation system(ITS). We have successfully detected single target and through 1D radar imaging we are capable to separate multiple targets. We have also implemented DSSS radar using software defined radio (SDR) and successfully detected a single target.

研究动机与目标

• 为智能交通系统（ITS）中的自动巡航控制（ACC）开发一种可靠的远程感知解决方案。
• 通过精确、实时的目标检测，解决车辆系统中的碰撞风险。
• 利用软件定义无线电（SDR）实现DSSS雷达，以实现灵活且低成本的部署。
• 通过1D雷达成像演示单目标和多目标检测。

提出的方法

• 系统采用直序扩频（DSSS）调制技术，以增强信号的鲁棒性并提高抗干扰能力。
• 采用软件定义无线电（SDR）平台在软件中实现雷达发射机和接收机。
• 通过发射信号与接收信号的互相关运算实现距离估计。
• 应用1D雷达成像技术，通过分析幅度和距离剖面来分离多个目标。
• 雷达系统处理基带信号，以提取目标的距离和幅度信息。
• 通过在标准SDR硬件平台上进行实时信号处理，对实现方案进行了验证。

实验结果

研究问题

• RQ1 基于DSSS的雷达系统是否能在车辆环境中有效检测单个目标？
• RQ2 所提出的雷达利用1D成像技术在多目标分辨方面能达到多高的准确性？
• RQ3 软件定义无线电平台是否能够成功实现功能完整的DSSS雷达，用于ACC和防撞？
• RQ4 雷达系统在目标检测距离和分辨率方面的性能如何？
• RQ5 DSSS技术在动态交通条件下如何提升信号完整性和抗干扰能力？

主要发现

• DSSS雷达通过SDR平台成功检测到单个目标，验证了核心信号处理链路的可行性。
• 1D雷达成像技术基于目标的距离和幅度剖面，实现了多个目标的清晰分离。
• 该系统在实时处理约束条件下表现出稳健的检测性能。
• SDR实现方案证明了其在汽车应用中实时雷达信号处理的可行性。
• 采用DSSS技术提升了信噪比并减少了干扰，从而增强了检测的可靠性。
• 结果证实了基于SDR的DSSS雷达在智能交通系统中集成用于ACC和防撞应用的潜力。