Dopplerovské měření rychlosti pro systém určování polohy

Abstract

Presné meranie rýchlosti je nepochybne nenahraditeľnou disciplínou, nachádzajúcou svoje uplatnenie mimo iného v doprave a navigácii. Zatiaľčo pri informatívnom charaktere výsledkov, aké zobrazuje napríklad bežný tachometer v automobile, nie je veľká presnosť nevyhnutná, nájdeme i aplikácie, kde na presnosti naopak veľmi záleží - ako príklady možno uviesť vyhodnocovanie dopravných nehôd či doplnkový senzor v systéme určovania polohy, ktorý môže tvoriť krytie družicového systému pri výpadku signálu. Jednou z dávno známych metód merania rýchlosti je meranie dopplerovským radarom. Hoci ide o jednoduchú, dobre preskúmanú a mnohými výhodami disponujúcu myšlienku s rokmi overenou funkčnosťou, nie je bežné využiť ju pre meranie malých rýchlostí. V tejto práci sa budeme venovať spracovaniu signálu z komerčného radarového senzoru práve s dôrazom na to, aby bolo možné spoľahlivo určovať rýchlosti blízke nule. Ako výsledok mnohých pokusov uvedieme návrh softvéru, ktorý bude možné využiť pre samostanú jednotku, určujúcu rýchlosť v reálnom čase.

In the eld of transport and navigation, accurate velocity estimation acts as one of the fundamental needs. There are applications like standard personal vehicle speedometer, in which there is no need for high accuracy according to their mainly informative purpose. However, there are plenty of them in which high condence is crucial, for example trac accident analysis or realization of backing mechanism for satellite navigation system, which meets serious diculties underground or indoor. One of well-inspected velocity estimation methods known for many years is the one based on Doppler shift. Even though employment of frequency shift tends to be deeply explored, it is roughly uncommon to utilize this concept in measurement of very low velocities. In this thesis, we will focus on multiapproach processing of signal from commercial radar sensor, putting emphasis specically on accuracy at the lowest velocity levels. As a result, we introduce software that could be utilized later on stand-alone radar-based speedometer.