毫米波雷达(二)-解析篇(汽车电子19)

B站影视 欧美电影 2025-03-17 08:29 1

摘要:如何拿到速度和空间信息? 咱先统一下概念名称: C光速,λ毫米波波长,R目标距离,S=Chirp斜率,BW带宽,fs采样频率,Tc=Chirp周期,Tf一帧的时长(N个Chirp周期),其中,BW=S*Tc, Tf=N*Tc 一、距离 目标距离:R = (Δf

如何拿到速度和空间信息? 咱先统一下概念名称: C光速,λ毫米波波长,R目标距离,S=Chirp斜率,BW带宽,fs采样频率,Tc=Chirp周期,Tf一帧的时长(N个Chirp周期),其中,BW=S*Tc, Tf=N*Tc 一、距离 目标距离:R = (Δf*C)/(2*S), S=BW/Tc最大可测距离:Rmax = (fs*C)/(2*S)距离分辨率:Rres = C/(2*BW)频率分辨率:Fres = 1/T,T为观察时窗长 中频信号:IF = A*sin(2*pi*fc*t+Δφ),其中Δφ=(4*pi*ΔR)/λ, 可看出,相位对微小距离很敏感,用毫米波测心率就是基于此。 定性分析:中频信号由多个单音信号组成,每个单音频率,都对应一个物体的距离,频率与距离成正比;中频信号对 ADC采样率的要求:fs>(2*S*Rmax)/C,S不变的情况下,ADC的fs越大,最大探测距离就越大。Chirp信号带宽越大,距离分辨率就越好。 二、速度 老规矩,让我们省去那些烧脑的推导,直接来到干货:目标物体速度:V = (λ*Δφ)/(4*pi*Tc)最大可测速度:Vmax = λ/(4*Tc)速度分辨率:Vres = λ/(2*Tf), Tf=N*Tc 定性分析:Tc越小,最大可测速度越大。Tc越大,每帧包含的Chirp周期数越多,则速度分辨率也会越高。可通过增加Tf帧时间,增加速度分辨率。 三、方位 然后咱一步到位,来到干货环节:到达角:θ = arcsin((λ*Δφ)/(2*pi*l)),l为Rx天线间距最大可测角:θmax = arcsin(λ/2l)角度分辨率:θres = λ/(N*l*cosθ), N为Rx天线个数(Δφ为两Rx天线信号的相位差) 定性分析:单个TX、RX通道可估计多个目标物体的距离和速度增加接收天线数量,可提高角度分辨率。改变接收天线的间距,可控制雷达FOV和角度分辨率 4D毫米波雷达 要知道,以前缺少高度信息时,毫米波雷达对静止物体状态拿不准,也无法判断前方的物体,是井盖还是静止车辆。所以它对静止物体的处理很粗暴:要么忽略,要么调低置信度。这让毫米波雷达的应用很受限。 随着4D毫米波的横空出世,通过增加天线通道,引入MIMO虚拟孔径算法,俯仰角信息给毫米波雷达加上了高度“翅膀”,这可太有意义了。 未来,结合AI的算法优化,咱一定还能看到未来更大的提升。 下期见。

来源:汽车滴滴聊

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