智能汽车测控技术 课件 第3章-第4讲 毫米波雷达

智能汽车测控技术

第4讲毫米波雷达1.定义毫米波雷达，是工作在毫米波频段的雷达。毫米波是指长度为1～10mm的电磁波，对应的频率为30～300GHz；主要用于自适应巡航控制系统、自动制动辅助系统、盲区监测系统、行人检测等。第4讲毫米波雷达2.发展历程第4讲毫米波雷达3.构成与分类1.构成毫米波雷达主要由收发天线、前端收发组件、信号处理器及算法等部分组成。

（1）天线

主要用于发射和接收毫米波，由于毫米波波长只有几个毫米，而天线长度为波长1/4时，天线的发射和接收转换效率最高，因此天线尺寸可以做的很小，同时还可以使用多根天线来构成阵列。第4讲毫米波雷达3.构成与分类1.构成

(2)前端收发组件前端收发组件是毫米波雷达的核心部分，主要负责毫米波信号的调制、发射、接收以及回波信号的解调。收发组件包含了放大器、振荡器、开关、混频器等多个电子元器件，常采用单片微波集成电路(MonolithicMicrowaveIntegratedCircuit，MMIC)。MMIC属于半导体集成电路的一种技术，能降低系统尺寸、功率和成本，还能嵌入更多的功能。第4讲毫米波雷达3.构成与分类1.构成

(3)信号处理器以及算法通过芯片嵌入不同的算法，对信号进行处理，实现对探测目标的分类识别。下图为某毫米波雷达的实物拆解图，其中微带贴片天线和前端收发组件MMIC为核心部件，信号处理器集成在了前端收发组件上。第4讲毫米波雷达3.构成与分类2.类型按工作原理分类：脉冲式、调频式毫米波雷达按探测距离分类：短程（<60m）、中程（100m左右）和远程（>200m）毫米波雷达按频段分类：24GHz、60GHz、77GHz和79GHz毫米波雷达第4讲毫米波雷达4.工作原理1.测量原理毫米波雷达是利用多普勒效应测量得出目标的距离和速度等信息。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不同的现象。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，当目标远离天线时，反射信号频率将低于发射信号频率。第4讲毫米波雷达4.工作原理1.测量原理

(1)测距原理

第4讲毫米波雷达4.工作原理1.测量原理

(1)测距原理

第4讲毫米波雷达4.工作原理1.测量原理

(2)测速原理

第4讲毫米波雷达4.工作原理1.测量原理

(2)测速原理

第4讲毫米波雷达4.工作原理1.测量原理

(3)测方位角

第4讲毫米波雷达4.工作原理1.测量原理

(3)测方位角测方位角原理如下图所示：第4讲毫米波雷达4.技术参数主要技术参数（1）最大探测距离：是指毫米波雷达所能检测目标的最大距离，不同的毫米波雷达，最大探测距离是不同的。（2）距离分辨率：表示距离方向分辨两个目标的能力。（3）距离测量精度。距离测量表示测量单目标的距离测量精度，取决于信噪比。（4）最大探测速度。最大探测速度是指毫米波雷达能够探测目标的最大速度。第4讲毫米波雷达4.技术参数主要技术参数（5）速度分辨率：表示速度维区分两个同一位置的目标的能力。（6）速度测量精度：表示测量单目标的速度测量精度，取决于信噪比。（7）视场角：分为水平视场角和垂直视场角，是指毫米波雷达能够探测的角度范围。（8）角度分辨率：表示在角度维分离相同距离、速度目标的能力。（9）角度测量精度：表示测量单目标的角度测量精度。第4讲毫米波雷达5.优缺点特点探测距离远探测性能好响应速度快适应能力强抗干扰能力强无法成像，无法进行图像颜色识别对横向目标敏感度低行人反射波较弱，对行人分辨率不高，探测距离近对高处物体以及小物体检测效果不佳第4讲毫米波雷达6.产品使用1.产品简介ESR雷达输出精确的测量数据，广阔的应用功能包括自动巡航控制(ACC)，前向碰撞告警(FCW)，刹车支持和间隔距离报警等。DelphiESR雷达发射波段为76-77GHz，同时具有中距离（MiddleRange）和远距离（LongRange）的扫描能力。其扫描范围如右图所示。第4讲毫米波雷达6.产品使用1.产品简介DelphiESR包含两种识别范围，即中距离宽覆盖范围和高分辨率长距离，最多可识别64个目标，其主要参数如表所示。第4讲毫米波雷达6.产品使用2.产品使用毫米波雷达接线如图所示。第4讲毫米波雷达6.产品使用2.产品使用第4讲毫米波雷达6.产品使用3.数据处理

第4讲毫米波雷达6.产品使用3.数据处理第4讲毫米波雷达6.产品使用3.数据处理第4讲毫米波雷达6.产品使用3.数据处理毫米波雷达根据CAN接口数据协议解析输出数据，可以采集目标精