چكيده فارسي :
امروزه صنعت خودروسازي براي افزايش ايمني و راحتي در رانندگي، به سمت سيستم‌هاي كمك‌راننده‌ي پيشرفته و خودروهاي خودران حركت مي‌كند. جهت پياده‌سازي اين سيستم‌ها نياز است تا دركي از محيط پيرامون خودرو وجود داشته باشد كه در اين راستا از حسگرهاي مختلفي مي‌توان استفاده نمود. يكي از حسگرهاي مورد استفاده در سيستم‌هاي كمك‌راننده‌ي پيشرفته و خودروهاي خودران، رادار است كه به طور مداوم در حال شناسايي اهداف موجود در ميدان ديد خود بوده و براي هر هدف شناسايي شده، پارامترهايي مانند برد، سرعت و زاويه را تخمين مي‌زند. سپس با استفاده از اين پارامترهاي تخمين زده شده، اهداف را رديابي مي‌نمايد كه اطلاعات اين رديابي‌ها در سيستم خودروهاي خودران مورد استفاده قرار مي‌گيرد. يك سيستم رديابي از بخش‌هاي مختلفي تشكيل مي‌شود كه از اساسي‌ترين آن‌ها مي‌توان به واحد تخصيص داده، واحد فيلتر و مديريت رديابي اشاره نمود.
يكي از پارامترهايي كه در رديابي اهداف مورد استفاده قرار مي‌گيرد، سرعت اندازه‌گيري شده توسط رادار است. اما بسته به پيكربندي رادار، چنانچه سرعت هدف از يك سرعت بيشينه بيشتر شود، سرعت اندازه‌گيري شده توسط رادار معتبر نبوده و داراي ابهام مي‌باشد. بنابراين نياز است تا سرعت اندازه‌گيري شده توسط مكانيزمي رفع ابهام گردد. بسياري از روش‌هايي كه براي رفع ابهام سرعت ارائه شده است، در حوزه‌ي پردازش سيگنال، سرعت اهداف را رفع ابهام مي‌نمايند كه اكثراً بر مبناي ارسال چند فريم با سيگنالينگ مختلف (مثلاً PRFهاي مختلف)، رفع ابهام سرعت را انجام مي‌دهند.
در اين پايان‌نامه، يك سيستم رديابي اهداف چندگانه ارائه مي‌شود كه در آن همزمان با رديابي اهداف، رفع ابهام سرعت نيز انجام مي‌گيرد. به عبارتي در اين سيستم رديابي نيازي به رفع ابهام سرعت در پردازش سيگنال نبوده و بر مبناي اطلاعات رديابي، رفع ابهام انجام مي‌شود كه در اين صورت نيازي به ارسال چند فريم با سيگنالينگ مختلف نمي‌باشد و استفاده از يك سيگنالينگ مشخص اكتفا مي‌كند. اين سيستم رديابي با ايجاد تغييراتي در كليات سيستم رديابيِ متداول به دست آمد كه در اين صورت در استفاده از انواع الگوريتم‌هاي تخصيص داده، فيلترهاي مختلف و روش‌هاي مديريت رديابي محدوديتي ايجاد نخواهد شد. اين سيستم رديابي براي يك رادار با يك آنتن فرستنده و چند آنتن گيرنده (SIMO) مناسب مي‌باشد. اما چنانچه قصد استفاده از اين سيستم رديابي براي يك رادار با چند آنتن فرستنده و چند آنتن گيرنده (MIMO) وجود داشته باشد، نياز است تا پيش از تخمين زاويه‌ي هدف، شيفت داپلر جبران گردد. بنابراين رفع ابهام سرعت مي‌بايست پيش از تخمين زاويه انجام گيرد. در همين راستا يك سيستم رديابي نيز براي رادار MIMO و در حالت تسهيم تقسيم زماني (TDM) ارائه مي‌شود كه در آن پس از رفع ابهام سرعت در بخش رديابي، مجدداً به بخش پردازش سيگنال بازگشته و بعد از جبران شيفت داپلر، تخمين زاويه انجام مي‌گيرد. به عبارتي در اين حالت يك فيدبك از بخش پردازش داده به بخش پردازش سيگنال وجود دارد.
چكيده انگليسي :
Nowadays, the automotive industry is moving towards advanced driver assistance systems (ADAS) and self-driving cars to increase driving safety and comfort. In order to implement these systems, it is necessary to understand the environment around the car, and in this regard, different sensors can be used. One of the sensors used in ADAS and self-driving cars is radar, which is continuously detecting targets in its field of view and measures parameters such as range, velocity, and angle for each detected target. Then, using these measured parameters, it tracks the targets, and the tracking information is used in the self-driving systems. A tracking system consists of different parts, the most basic of which are data association unit, filter unit and tracking management.
One of the parameters used in target tracking is the velocity measured by the radar. But depending on the radar configuration, if the target velocity exceeds a maximum velocity, the velocity measured by the radar is not valid and has ambiguity. Therefore, it is necessary to disambiguate the measured velocity by a proper mechanism. Many of the methods that have been developed to resolve velocity ambiguity, disambiguate the velocity of the targets in the signal processing stage and are mostly based on sending several frames with different signaling (for example different PRFs) to resolve the velocity ambiguity.
In this thesis, a multiple target tracking system is devised, in which velocity disambiguation is performed simultaneously with target tracking. In other words, in this tracking system, there is no need to resolve the ambiguity of the velocity in signal processing and the ambiguity is resolved based on the tracking information, in which there is no need to send several frames with different signaling and the use of a certain signaling is sufficient. This tracking system was obtained by making changes in the generality of the conventional tracking system, where there will be no limitations on the use of various data association algorithms, different filters and tracking management methods. This tracking system is appropriate for a radar with one transmitting antenna and multiple receiving antennas (SIMO). But if there is an intention to use this tracking system for a radar with multiple transmitter antennas and multiple receiver antennas (MIMO), it is necessary to compensate for the Doppler shift before estimating the target angle. Therefore, velocity ambiguity resolution should be done before angle estimation. In this regard, a tracking system is also proposed for MIMO radar in time-division multiplexing (TDM) mode, in which after disambiguation of velocity in the tracking section, the feedback is sent to signal processing stage for angle estimation.
