智能网联汽车第三章毫米波雷达课件

毫米波雷达装调与检测目录DIRECTORY01.毫米波雷达认知与安装02.毫米波雷达故障检测03.毫米波雷达标定01毫米波雷达认知毫米波是指波长为1~10mm的电磁波，对应的频率范围为30~300GHz。毫米波雷达是工作在毫米波频段的雷达，它通过发射与接收高频电磁波来探测目标，后端信号处理模块利用回波信号计算出目标的距离、速度和角度等信息。毫米波雷达-定义

探测距离远，可达200m以上。

探测性能好，金属电磁反射强，其探测不受颜色与温度的影响。

响应速度快，传播速度与光速一样，可以快速地测量出目标的距离、速度和角度等信息。

适应能力强。毫米波具有很强的穿透能力，在雨、雪、大雾等恶劣天气依然可以正常工作。

抗干扰能力强，一般工作在高频段，而周围噪声和干扰处于中低频区，基本上不会影响毫米波雷达的正常运行覆盖区域呈扇形，有盲点区域，无法识别交通标志、交通信号灯和道路标线。毫米波雷达-特点毫米波雷达-分类毫米波雷达分类按工作原理脉冲式毫米波雷达

调频式连续毫米波雷达按探测距离

近距离(SRR)中距离(MRR)远距离(LRR)按频段24GHz77GHz79GHz24GHz近距离探测0-120米探测幅度宽体积较大识别精度高（cm级）77GHz中、远距离探测可达280米探测幅度窄体积较小，便于安装识别精度高（cm级）毫米波雷达-分类应用在智能网联汽车领域的毫米波雷达主要有3个频段，分别是24GHz，77GHz和79GHz。不同频段的毫米波雷达有着不同的性能。毫米波雷达-组成其中，天线板上从上至下分别是10根发射天线TX1，然后是2根发射天线TX2，最后是4根接收天线RX1至RX4。因为近处的视角（FOV）比较大，大概有90度，所以需要更多天线，而远处的视角小，大概只有20度，所以两根天线就够了。车载毫米波雷达的内部构造图毫米波雷达系统主要包括：单片微波集成电路（MMIC）芯片、天线印制电路板、收发模块、信号处理模块等，如图所示。毫米波雷达-组成自适应巡航控制系统盲区监测系统毫米波雷达-应用前向雷达和后向雷达广泛应用于智能网联汽车的各类先进辅助驾驶系统（ADAS）上。前向碰撞预警系统毫米波雷达-应用自动紧急制动系统后向碰撞预警系统变道辅助系统：变道预警01毫米波雷达安装安装位置毫米波雷达-位置1.关闭实训平台总电源；2.将毫米波雷达放在专用工位上；3.用记号笔标记雷达安装位置；4.将毫米波雷达安放在台架上并安装紧固螺栓；5.连接好毫米波雷达线束插头；6.按照标记点位置调整并紧固毫米波雷达；7.检查毫米波传感器功能是否完好，连接can分析仪，采集数据观察，若无数据，检查故障；毫米波雷达装调与检测

第二讲

毫米波雷达故障检测目录DIRECTORY01.毫米波雷达认知与安装02.毫米波雷达故障检测03.毫米波雷达的标定02毫米波雷达故障检测毫米波雷达传感器控制原理分析毫米波雷达传感器的常见故障类型项目名称标题处智能传感器装配调试台架毫米波雷达的常见故障常见故障智能传感器装配调试台架打开电源开关，毫米波雷达传感器系统不工作，测试系统无显示信息。智能传感器装配调试台架打开电源开关，毫米波雷达传感器系统工作，但数据不准确有误差。超声波雷达传感器的常见故障诊断故障现象：智能传感器装配调试台架打开电源开关，毫米波雷达传感器系统不工作，测试系统无显示信息。可能原因分析台架供电异常相关线束电路故障（短路、断路、虚接等）毫米波雷达自身故障（接受、发射等内部问题）毫米波雷达与显示系统总线通讯故障制定诊断流程毫米波雷达传感器的常见故障诊断故障现象：智能传感器装配调试台架打开电源开关，毫米波雷达传感器系统工作，但数据不准确有误差。

毫米波雷达安装问题毫米波雷达校正问题毫米波控制单元故障故障原因分析诊断流程：首先进行毫米波雷达安装校正然后再排除毫米波波雷达自身问题最后考虑软件系统问题毫米波雷达装调与检测目录DIRECTORY01.毫米波雷达认知与安装02.毫米波雷达故障检测03.毫米波雷达标定03毫米波雷达标定根据毫米波雷达发射波的调制方式有：调频连续波（FMCW）、脉冲波（脉冲多普勒雷达）和ESR式。脉冲雷达系统在测量近距离目标时，发射和接收脉冲之间的时间差极小，通常达到纳秒级，要求处理器的运行频率很高，所以实际工程中较少采用。调频连续波雷达系统利用多普勒频移原理来测距测速，对处理器要求较低，因此，大部分应用场合均采用调频连续波雷达。毫米波雷达可以分为脉冲式、调频连续波式。毫米波雷达-原理多普勒效应，是指当声音、光和无线电波等振动源与观测者以相对速度v运动时，观测者所收到的振动频率与振动源所发出的频率有不同。即当发射的电磁波和被探测目标有相对移动，回波的频率会和发射波的频率不同。当目标向雷达天线靠近时，反射信号频率将高于发射信号频率；反之，当目标远离天线而去时，反射信号频率将低于发射信号频率。毫米波雷达-测距原理雷达调频器通过天线发射毫米波信号，发射信号遇到目标后，经目标的反射会产生回波信号，发射信号与回波信号相比形状相同，时间上存在差值。以雷达发射三角波信号为例，发射信号与返回的回波信号对比如图所示。毫米波雷达-原理发射信号与回波信号对比图（1）测距原理发射信号与反射信号间的频率差值直接取决于和目标之间的距离。距离越大，则发射信号接收的往返时间越长，并且发射频率与接收频率间的差值越大，如图所示。毫米波雷达-原理应用FMCW调制的毫米波雷达测距示意图当目标与雷达信号发射源之间存在相对运动时，发射信号与回波信号之间除存在时间差外，频率上还会产生多普勒位移。例如，当前方车辆快速行驶时，车距加大，由于多普勒效应，反射信号（ΔfD）的频率将变小。这将导致上坡(Δf1)和下坡(Δf2)时的频率产生差值，如图所示。毫米波雷达-原理（2）测速原理应用FMCW调制的毫米波雷达测速原理图关于被监测目标的方位角测量问题，毫米雷达的探测原理如图所示，通过毫米波雷达的发射天线TX发射出毫米波后，遇到被监测物体反射回来，通过毫米波雷达并列的接收天线RX1、RX2，通过收到同一监测目标反射回来的毫米波的相位差，就可以计算出被监测目标的方位角。毫米波雷达-原理（3）测量方位角原理毫米波雷达测量方位角的原理图毫米波雷达-自检CAN分析仪自检，按照下图连接can分析仪电路，一端将CAN1通道的H与CAN2通道的H相连接，将CAN1通道的L与CAN2通道的L相连接,另一端将CAN分析仪连接到电脑,

测试结果显示测试通过即完成自检。毫米波雷达-使用一端将CAN1通道的H与传感器台架毫米波雷达CANH连接，将CAN1通道的L与传感器台架毫米波雷达CANL连接，并电阻设置合适的阻值,另一端将分析仪连接到电脑。毫米波雷达-标定任务目标：理解毫米波雷达工作原理，掌握检测与标定设备或仪器：毫米波雷达（实验台或实验箱），万用表，示波器，目标模拟器，卷尺（直尺）1.安全要求与注意事项:2.在工作区放置工作牌，将毫米波雷达安装在支架上。3.将毫米波雷达RCAN信号线与和控制柜CANH和CANL连接；4.打开毫米波雷达控制盒供电开关、电源开关；注意人身和设备安全；场地面积足够，无障碍物；功能检测时，学员应在指定工作区域，以免随意走动造成干扰。毫米波雷达-标定4.在毫米波探头正前方固定距离放置模拟目标，记录距离；5.打开控制柜电源，启动计算机，连接can分析仪；6.记录下目标模拟器的距离、速度、角度等信息；7.记录最远距离测试点位数据；8.记录最近距离精度测试点位数据；9