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對(duì)于毫米波,大家已不再陌生,大街小巷里均談?wù)撝撩撞ǖ膽?yīng)用。對(duì)于毫米波相關(guān)知識(shí),小編曾帶來(lái)諸多介紹。本文對(duì)于毫米波的講解,主要在于探討毫米波雷達(dá)側(cè)方位原理以及其優(yōu)勢(shì)所在。如果你對(duì)本文即將探討的內(nèi)容存在一定興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、汽車(chē)毫米波雷達(dá)基本原理
毫米波是指波長(zhǎng)在1-10mm的電磁波,其帶寬大,分辨率高,天線(xiàn)部件尺寸小,能適應(yīng)惡劣環(huán)境。車(chē)用毫米波雷達(dá),通常采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本較低,適合近距離探測(cè)的FMCW(調(diào)頻連續(xù)波)雷達(dá)體制。雷達(dá)天線(xiàn)向外發(fā)出一系列連續(xù)調(diào)頻毫米波,頻率隨時(shí)間按調(diào)制電壓的規(guī)律變化,一般是連續(xù)的三角波,發(fā)射與接收信號(hào)如圖2所示。圖中實(shí)線(xiàn)是發(fā)射信號(hào),虛線(xiàn)是相對(duì)靜止和相對(duì)運(yùn)動(dòng)物體的反射信號(hào)。反射與發(fā)射信號(hào)波形相同,只是差一個(gè)延時(shí)時(shí)間td。
td=2R/C(1)
式中,R為目標(biāo)距離,c光速。
發(fā)射信號(hào)與反射信號(hào)在某一時(shí)刻的頻差即為混頻輸出的中頻頻率fb。相對(duì)運(yùn)動(dòng)物體反射信號(hào)由于多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的頻移的原因。在三角波的上升沿與下降沿輸出的中頻頻率分別為fb+、fb-。以下公式成立:
從而得到目標(biāo)車(chē)輛的距離R與相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度v。由式(2)(3)可知,毫米波雷達(dá)信號(hào)中頻頻率fb的確定是求出R、V的關(guān)鍵。fb的確定即是對(duì)發(fā)射和反射信號(hào)的頻差進(jìn)行頻譜分析。信號(hào)的頻譜分析主要有FFT法和非FFT法。所謂FFT法,即是對(duì)被分析的信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換,將其從時(shí)域變到頻域,在頻域進(jìn)行分析,必要時(shí)再通過(guò)傅里葉逆變換,變回時(shí)域的分析方法。而非FFT方法則是通過(guò)其他的途徑,獲得信號(hào)的頻率參數(shù),如最大熵法、MUSIC法等。綜合考慮方法的復(fù)雜性、實(shí)時(shí)性、穩(wěn)定性,對(duì)汽車(chē)?yán)走_(dá)而言,頻譜分析應(yīng)首選FFT法,這種方法比較成熟、現(xiàn)容易、實(shí)時(shí)性強(qiáng),適合于汽車(chē)運(yùn)行狀況下信號(hào)的實(shí)時(shí)處理。
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