77GHz毫米波雷达快速chirp信号技术（一）:测距原理

快速chirp信号指的是发射天线发射如下图所示信号：

单个chirp的解析式为x(t)=sin(2∗pi∗(f0+0.5∗S∗t).∗t)x(t)=sin(2*pi*(f_0+0.5*S*t).*t)x(t)=sin(2∗pi∗(f0+0.5∗S∗t).∗t)。
其中斜率SSS达到MHz/usMHz/usMHz/us的数量级。
当前方距离为R处存在目标时接收天线接收到的信号如下图：

红色表示接收天线的信号，黑色表示发射天线的信号
TTT即是电磁波在空气中传播的总时间：
T=2RC（C:光速，电磁波发收的总距离是实际距离的两倍）T=\frac{2R}{C}（C:光速，电磁波发收的总距离是实际距离的两倍）T=C2R（C:光速，电磁波发收的总距离是实际距离的两倍）
然后对接收天线的信号与发射天线的信号进行混频，混频器输出的频率即是发射天线信号与接收天线频率信号之差，这个信号就是中频信号。
中频信号记为fIFf_{IF}fIF。
fIF=ST+2f0VC=2RSC+2f0VC(f0为起始频率77GHz,V为目标速度)。f_{IF}=ST+\frac{2f_0V}{C}=\frac{2RS}{C}+\frac{2f_0V}{C}(f_0为起始频率77GHz,V为目标速度)。 fIF=ST+C2f0V=C2RS+C2f0V(f0为起始频率77GHz,V为目标速度)。 2f0VC\frac{2f_0V}{C}C2f0V是由于多普勒效应引起的频率差。此时由于RS≫f0VRS\gg f_0VRS≫f0V所以可以忽略多普勒效应造成的相位差。
也就是：fIF=2RSCf_{IF}=\frac{2RS}{C}fIF=C2RS 即：R=fIFC2SR=\frac{f_{IF}C}{2S}R=2SfIFC
可以通过对混频器的输出进行复数AD采样，并对采样数据做FFT来得到目标的对应fIFf_{IF}fIF。
测距范围。
首先，测得的距离不应有负值，也就是说测得的距离最小值为0。即FFT得结果从物理意义上没有负频率存在。那么FFT得到得频率最大值即为FIFF_{IF}FIF（AD采样频率）。
0≤fIF≤FIF0\le f_{IF}\le F_{IF}0≤fIF≤FIF所以测距范围为：0≤R≤FIFC2S0\le R\le\frac{F_{IF}C}{2S}0≤R≤2SFIFC
距离分辨率
由FFT性质可知两个频率能够被区分的条件是频率差大于采样时间分之一。
设采样时间为TADT_{AD}TAD。它等于采样点数与采样频率之比。
所以：Rres=C2TADS=C2B(B是发射信号的带宽)R_{res}=\frac{C}{2T_{AD}S}=\frac{C}{2B}(B是发射信号的带宽)Rres=2TADSC=2BC(B是发射信号的带宽)

77GHz毫米波雷达快速chirp信号技术（一）:测距原理相关推荐

24GHz和77GHz毫米波雷达技术细节
24GHz和77GHz毫米波雷达技术细节 FMCW Radar Sensitivity Measurement Tech Field Test and Raw Data Analysis Capabi ...
毫米波雷达基本原理，多普勒效应技术，雷达探测模块应用
毫米波雷达与光学雷达.红外线相比不受目标物体形状颜色的干扰,与超声波相比不受大气紊流的影响,因而具有稳定的探测性能,环境适应性好. 受天气和外界环境的变化的影响小,雨雪,灰尘,阳光都对其没有干扰:多普 ...
毫米波雷达基本原理，多普勒效应技术，你知道多少？
毫米波雷达跟红外线相比,毫米波雷达不受目标物体形状颜色的干扰,同时也不受大气紊流的影响,因而具有较为稳定的探测性能,抗干扰能力强,可以全天候全天时的工作. 雷达是基于无线电回波以探测目标方向和距离的一 ...
声音信标发出白噪声和发出chirp信号的对比测距说明
在十五届全国大学生智能汽车竞赛中安排后一个声音信标导航竞赛组别.参赛同学反馈,声音信标发送的 Chirp信号在远处听起来会令人产生一种恐慌紧张的感觉,极大扰民. 如果将信标的声音改成同样宽带 ...
自动驾驶－毫米波雷达系列基础篇－测角原理
雷达的测角原理 3.1 单目标的测角原理 3.2 最大视场角 3.3 同距同速的多个目标 3.4 角度分辨率 3.5 对比角度估计和速度估计当目标距离发生很小的变化时,会导致Range-FFT峰值处 ...
TI FMCW毫米波雷达基础（3）——角度测量原理
1 简介 FMCW雷达系统使用水平面估算反射信号的角度,该角度称为到达角(AoA). 当目标距离发生很小的变化时,会导致Range-FFT峰值处相位发生较大的变化,因此可利用物体与两个天线的距离差 Δ ...
TI 毫米波雷达基本原理（1）——测距原理
1简介毫米波雷达是指波长介于1~10mm的电磁波,波长短,频带宽,比较容易实现窄波束,雷达分辨率高,不易受干扰. 根据辐射电磁波方式不同,毫米波雷达主要分为脉冲体制以及连续波体制两种工作体制,而FM ...
国产毫米波雷达领域的领头羊，木牛科技将在明年量产77GHz汽车雷达
国内的汽车毫米波雷达市场风潮起于2015年前后,彼时国内的毫米波雷达企业已经发展很多年,但大都在军工领域. 面对突然出现的汽车毫米波雷达市场热潮,国内很快涌现出了一大批雷达的初创企业,努力挤进这一亦新 ...
自动驾驶入门技术（3） —— 毫米波雷达
1.毫米波雷达基础解析 1.1 什么是毫米波雷达 1)工作在毫米波波段(millimeter wave )探测的雷达.工作频段一般为30GHz ~ 300 GHz, 波长 1~10mm,介于微波和厘米 ...
毫米波雷达FMCW技术理解
1:毫米波雷达FMCW 知识背景介绍 FMCW,Frequency Modulated Continuous Wave, 即调频连续波.FMCW技术和脉冲雷达技术是两种在高精度雷达测距中使用的技术.其 ...

77GHz毫米波雷达快速chirp信号技术（一）:测距原理

77GHz毫米波雷达快速chirp信号技术（一）:测距原理相关推荐

最新文章

热门文章