24G毫米波雷达在机车测距及避撞应用的探索
基于毫米波雷达测距的汽车防撞系统研究
达结构较简单 ，其基本原理是雷达天线发射连 续的调频信号 （ 一般为连续三角形波 ） 当遇到前方障碍物时 ， ， 会产生与发射 信号有一定延时 的回波 ， 通过雷达天线接收回波信 号 ， 并将发 射信号和接收信号进行混频处理 ， 混频后 的结果雷达 测 距 原 理 简单 ，但 在具 体 技 术 实 现 上 ，脉 冲测
距存 在一定难度 。由于脉 冲测距需在很短 的时 间内发射大功
率的信号脉冲，通过脉 冲信号控制雷达 的压控振荡器ｆ。ａ Ｖ ｌｇ ｔ
Ｃ ｎ ｏｅ ｓｉ ｔＶ ０从低频瞬时跳变到高频 ， ｏｔ ｎｄＯ ｃｌ Ｃ ） ｒ ｌ ａ 因此它在硬件 结构上 比较复杂 ， 造价高。 此外 ， 由于 目标 的回波与发射信号一
￡ ＝１ ｃ Ｔ
图２
连 续 波 雷 达 测 距 圈
＿ Ｉ一 箦
Ｔ
＋ 孚
从上式可 以看出 ， 目标 的速度和距离都和 中频信号相关 。
为 了获 得 目标 的 信 息必 须 对 中频 信号 进 行 实 时频 谱 分 析 ， 方 其
法主要是运用快速傅立叶变换 （ 兀 ） 。对 于单 目标来说 ， 快速
Ｏ 引 青
般会有６ ０ ｄ 的衰减 ， ０ １０ Ｂ 在对 回波信号进行放大处理 之前 ， 应
随着人民经济水平 的提高 ， 汽车已经是我们生活中不可或
缺的产品。随之而来 的是交通事故 的增加和人 民财产 的损失。
据不完全统计 ， 交通事故中汽车相撞事故 占有很大 的比例 。为 了减少这种损失 ， 设计一种能够提前预知前方行驶车辆的速度 和距离 的安全避撞装置是非常必要的。
毫米波雷达的原理和应用实验报告
毫米波雷达的原理和应用实验报告1. 引言毫米波雷达是一种基于毫米波频段的雷达技术，其工作频段通常在30 GHz到300 GHz之间。
毫米波雷达具有较高的分辨率和抗干扰性能，在军事、交通、安防等领域有着广泛的应用。
本实验旨在通过实际操作，了解毫米波雷达的原理和应用。
2. 实验设备•毫米波雷达设备：XXXX型号•计算机：XXXX型号3. 实验步骤1.将毫米波雷达设备连接至计算机，并打开相关软件。
2.在软件界面中设置扫描范围和扫描角度。
3.调整设备的天线指向并启动扫描。
4.观察并记录扫描结果，包括目标的距离、角度和强度等信息。
5.对比不同目标的扫描结果，分析其中的差异与原因。
6.尝试调整设备参数，如扫描范围、扫描角度等，观察对结果的影响。
4. 毫米波雷达的原理毫米波雷达利用毫米波频段的电磁波进行探测和测距。
其工作原理如下： - 发射：毫米波雷达通过天线发射特定频率的电磁波。
- 接收：发射的电磁波被目标物体反射，并被天线接收。
- 预处理：接收到的信号经过放大和滤波等处理，以增强信号质量。
- 阵列天线：毫米波雷达通常采用阵列天线，通过控制天线阵列的相位差，可以实现波束的调控和方向性的改变。
- 目标检测：经过预处理的信号进行目标检测，利用回波信号的强度、相位和时间等信息，可以确定目标的位置、速度等属性。
5. 毫米波雷达的应用毫米波雷达在各个领域有着广泛的应用，包括但不限于以下几个方面：5.1 军事应用•目标探测：毫米波雷达可以用于探测远距离的目标，如敌方飞机、舰船等，对军事侦察和反制起着重要作用。
•引导导弹：毫米波雷达在制导系统中发挥关键作用，根据目标的回波信号进行精确的控制和引导。
5.2 交通应用•车辆检测：毫米波雷达可以用于交通路口的车辆检测，实现红绿灯的智能控制和交通拥堵的缓解。
•行人检测：毫米波雷达可以用于行人检测，减少交通事故的发生。
5.3 安防应用•入侵检测：毫米波雷达可以用于建筑物周边的入侵检测，实现对安全区域的监控和报警。
24GHzFMCW汽车防撞雷达发射机研究与应用开题报告
24GHzFMCW汽车防撞雷达发射机研究与应用开题报告一、选题背景和意义在汽车领域，防碰撞雷达是一项十分重要的安全技术。
其主要作用是对车辆周围环境进行检测，并在危险情况下发出警报或自动制动，从而避免或减少交通事故的发生。
目前，汽车防碰撞雷达主要采用24GHz频段FMCW技术。
由于24GHz频段的微波具有穿透性强、雨雪等恶劣天气影响小、设备成本低等特点，因此广泛应用于汽车防碰撞雷达领域中。
本课题将研究24GHz频段FMCW汽车防碰撞雷达发射机技术，并实现其在车辆中的应用。
对于未来汽车安全技术的发展，具有积极推动作用。
二、研究内容和目标本课题的研究内容主要包括以下几个方面：1.24GHz频段FMCW技术原理研究。
2.发射机电路设计与优化。
3.发射功率、频偏、调制方式等参数参数的优化研究。
4.整合设计与测试。
本课题的目标是实现24GHz频段FMCW汽车防碰撞雷达发射机技术，并在实际车辆中进行应用测试。
通过对发射机技术的研究，实现汽车防碰撞雷达对周围环境的快速、准确检测，提高车辆的安全性能。
三、研究方法和技术路线本课题采用理论研究和实验研究相结合的方法。
具体技术路线如下：1.阅读相关文献，学习24GHz频段FMCW技术的原理和应用。
2.分析现有发射机电路设计方案，选择适合本课题的方案参考。
3.对相应的发射技术参数进行优化研究，确定发射机电路设计方案。
4.建立发射机电路模型进行仿真计算，优化设计。
5.实验测试，对比分析实验数据。
6.整合设计与测试，完成24GHzFMCW汽车防碰撞雷达发射机的研制工作。
四、可行性分析本课题的技术路线和研究内容均已得到大量前人的研究成果和实验数据的支持。
此外，已有市场上的24GHz频段FMCW汽车防碰撞雷达产品存在，能够提供技术指导和实验参考。
因此，本课题的可行性较高。
五、研究进展和计划目前，本课题的研究进展包括：阅读相关文献，理论研究和发射机电路设计方案的初步确定。
下一步的计划是，基于确定的电路设计方案进行模拟仿真计算和实验测试，优化发射机参数，提高其性能表现。
毫米波应用 毫米波雷达技术再探讨
毫米波应用毫米波雷达技术再探讨毫米波技术是当前热门技术之一，缺乏毫米波，目前取得的诸多进展将会停滞不前。
对于毫米波应用，大家所熟知的为5G毫米波、毫米波通信等。
在本文中，将对毫米波雷达技术加以详解，以增进大家对毫米波应用的了解。
超声波雷达、红外雷达、激光雷达都是通过对回波的检测，与发射信号相比较，得到脉冲或相位的差值，从而计算出发射与接收信号的时间差。
再分别对应于超声波、红外线、激光在空气中的传播速度，计算出与障碍物的距离与相对速度。
毫米波雷达与光学和红外线雷达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;多普勒频移大，测量相对速度的精度提高。
基于多传感信息融合的车辆主动防碰撞控制系统，就是根据多传感器接收到的车辆前方目标信息和本车的状态信息，利用多源信息融合技术，识别出本车前方车辆的距离和速度等状态信息，并进行碰撞危险估计的。
显然，基于多传感信息融合的车辆主动防碰撞控制系统是一种主动式的防撞、防抱死的汽车安全系统，它使反应时间、距离、速度三个方面都能得到优化控制，可减少驾驶员的负担和判断错误，对于提高交通安全性将起到重要作用，是实现汽车自动化驾驶的基础。
在汽车防撞传感器当中，根据工作原理和工作过程不同，分为超声波雷达、红外雷达、激光雷达以及毫米波雷达。
其中前三种雷达，都是通过对回波的检测，与发射信号相比较，得到脉冲或相位的差值，从而计算出发射与接收信号的时间差。
再分别对应于超声波、红外线、激光在空气中的传播速度，计算出与障碍物的距离与相对速度。
这三种采用声光原理设计出的汽车防撞雷达虽结构简单，价格低廉，但容易受到恶劣气象条件干扰，无法确保测距精度。
毫米波雷达则显示出它特有的优点，与光学和红外线雷达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。
毫米波雷达在汽车自动驾驶中的应用与展望
毫米波雷达在汽车自动驾驶中的应用与展望作者：陆叶陈嘟何剑来源：《环球市场》2020年第01期摘要：从毫米波雷达技术和汽车自动驾驶的现状出发，总结了毫米波雷达在汽车自动驾驶中的应用现状，展望了发展趋势，分析了关键技术，以期为该行业相关人员提供参考。
关键词：汽车自动驾驶;毫米波雷达;应用现状;关键技术一、引言毫米波雷达原理是利用雷达天线由发射机发射电磁波，采用障碍物反射再由接收机接收的工作原理，根据收发之间的时间差测得目标位置数据。
毫米波雷达研制开始于20世纪40年代，而实际的应用在20世纪50年代才开始展现。
进入21世纪后，得益于MMIC、DSP芯片及MCU技术的快速发展，毫米波雷达在民用领域的应用才开始逐步显现。
由于其窄波束、小孔径天线及高天线增益等特性，使其具备了精度高、识别力强、全天候、全天时及抗干扰等诸多优势，成为了目标识别、测量、定位不可或缺的重要手段。
汽车自动驾驶技术是利用传感器包括摄像头、雷达和超声波来感知周边交通情况，辅以地图路线规划，通过人工智能决策实现车辆自动驾驶。
目前环境感知、精准定位、高精地图及测试验证技术己步入高速发展时期，综合技术整体处于L2到L3的转变阶段，即部分自动驾驶到有条件自动驾驶的轉变阶段。
由于决策规划及控制执行属于人工智能范畴且发展刚起步，随着信息化水平、计算机能力、SG技术的提升，人工智能将助推自动驾驶从L3跨越到L4、L5，预计在2025～2030年全面实现汽车全自动驾驶。
本文将对毫米波雷达在汽车自动驾驶中的应用情况进行总结和分析，并给出关键技术和发展趋势。
二、毫米波雷达和汽车自动驾驶的现状（一）毫米波雷达毫米波雷达系统核心包括天线、前端收发组件、数字信号处理器。
1.天线目前毫米波雷达天线的主流方案是微带阵列，设计集成在PCB板的微带贴片天线。
由于毫米波的波长较短，电路极易发射色散和产生高次模，而且基板材料的介电常数和损耗随频率的增加也变化非常明显，因此需要介电常数稳定、损耗特性低等高性能的高频PCB基材，目前雷达天线PCB技术由国外少数公司掌握，国内高频PCB板厂商暂无技术储备，只能根据图纸代加工，仍需国外进口2.前端收发组件前端收发组件目前集成的主要方法是MMIC，MMIC简化了雷达系统结构，集成度高、成本低且成品率高，适合于大规模生产。
2024年车载毫米波雷达分析报告
车载毫米波雷达是近几年普及的新型汽车安全元件。
毫米波雷达可以提供精准的安全警示，改善汽车的行驶安全性。
本报告旨在分析2023年应用的车载毫米波雷达的技术发展及其在汽车安全领域的应用状况。
1.技术发展概况
2023年车载毫米波雷达在技术上发展迅速，技术也得到了不断的改进和完善。
2023年，车载毫米波雷达的空间分辨率实现了大幅提升，达到5毫米，而不是20毫米，进而提高了雷达识别行人和物体的精度。
此外，2023年车载毫米波雷达采用了由英特尔提供的全新芯片，支持更高的性能和更强的功耗性能。
2.应用分析
2023年，车载毫米波雷达在汽车安全领域得到越来越多的应用。
车载毫米波雷达可以实现自动驾驶的行为范围改变，增加车辆的安全性，还可以实现周围环境的识别，警示行人和物体的位置，以及周围环境改变时提前警示车辆驾驶者，进而保证行车安全。
此外，车载毫米波雷达还可以用于汽车卫星定位系统，实现车辆的实时定位，大大避免了车辆失踪的风险。
3.结论
2023年车载毫米波雷达发展迅猛，在汽车安全领域的应用越来越广泛，从。
车载毫米波雷达技术要求及测试方法
一、概述汽车产业的快速发展促使车载雷达技术得到广泛关注。
作为一种重要的传感器，在车辆安全和自动驾驶中发挥着至关重要的作用。
毫米波雷达作为车载雷达的技术之一，近年来得到了广泛的研究和应用。
本文将重点介绍车载毫米波雷达技术的要求及测试方法，以期为相关研究和应用提供参考和指导。
二、车载毫米波雷达技术要求1. 高精度测距车载毫米波雷达的基本功能之一是测距，其要求能够精准地测量前方障碍物的距离。
在自动驾驶应用中，高精度的测距能有效避免碰撞事故的发生。
2. 高分辨率成像除了测距外，车载毫米波雷达还需要具备高分辨率的成像能力，能够清晰地识别出目标物体的形状和轮廓。
这对于实现智能驾驶和自动泊车等功能至关重要。
3. 宽带工作车载毫米波雷达需要具备宽带的工作频率范围，以适应不同环境下的工作需求。
宽带工作还有助于提高雷达的分辨率和抗干扰能力。
4. 高可靠性在车载应用场景中，毫米波雷达需要具备高可靠性和稳定性，能够在恶劣天气和复杂交通环境下正常工作，并能够长时间实现连续监测。
5. 低功耗车载毫米波雷达需要具备低功耗的特点，以满足车载系统对能源的高效利用需求，同时也有利于提高雷达的工作寿命。
三、车载毫米波雷达测试方法1. 测距精度测试车载毫米波雷达的测距精度测试需要采用标准的测距测试设备，根据实际距离进行测量，并与雷达输出结果进行对比分析，以评估其测距精度。
2. 成像分辨率测试成像分辨率测试需要使用不同形状和尺寸的目标进行测试，通过对成像效果的定量分析，评估车载毫米波雷达的成像分辨率。
3. 工作频率范围测试工作频率范围测试需要利用专用的测试设备对雷达的工作频率进行扫描和测试，以确认其在广泛的频率范围内能够正常工作。
4. 可靠性测试可靠性测试需要在不同环境条件下对车载毫米波雷达进行长时间的连续工作测试，以评估其在复杂环境中的可靠性和稳定性。
5. 功耗测试功耗测试需要利用专用的测试设备对车载毫米波雷达的功耗进行实时监测和记录，以评估其在实际工作中的能耗情况。
基于毫米波雷达的车辆间通信技术的研究与应用
基于毫米波雷达的车辆间通信技术的研究与应用伴随着全球汽车保有量的不断增加，交通拥堵、交通事故等问题逐渐凸显。
为了解决这些问题，智能交通系统逐渐兴起。
而车辆间通信技术是智能交通系统中至关重要的一环，因为它可以为驾驶者提供更精准、更可靠、更及时的交通信息。
传统的车辆间通信技术包括红外线、无线电和激光等方式，但这些技术存在很多限制，比如传输距离短、穿透力不足等。
所以，近年来，基于毫米波雷达实现车辆间通信技术逐渐成为了研究的热点。
毫米波雷达作为高频段雷达的一种，可以用于测距和通信。
与传统的车辆间通信技术相比，基于毫米波雷达的车辆间通信具有很多优势。
首先，毫米波波长短，穿透力强，可以通过雨雪等传统通信技术穿透不了的环境，并且远距离通信也能够保证高质量的传输。
其次，毫米波信号的反射特性非常好，可以根据反射信号将车辆等物体的位置、速度等信息传输出去。
最后，毫米波通信技术的实时性强，可以在几微秒的时间内完成传输，能够为驾驶者提供更及时、更精准的交通信息。
基于毫米波雷达的车辆间通信技术不仅仅是一种理论研究，也已经得到了实际应用。
例如，美国交通部门已经在密歇根州和佛罗里达州开展了基于毫米波雷达的车辆间通信试点工作。
在这些试点工作中，车辆可以通过毫米波雷达实时获取并交换交通信息，提高交通效率和安全性。
除了交通领域，基于毫米波雷达的车辆间通信技术也可以应用于军事、医疗等领域。
例如，军方可以通过这种技术实现士兵之间的实时通信、医疗领域也可以通过毫米波通信技术实现医护人员的实时通信和监护等。
然而，基于毫米波雷达的车辆间通信技术也存在一些问题和挑战。
首先，毫米波雷达信号容易被障碍物（如建筑物）等干扰和衰减，导致通信质量下降。
其次，毫米波通信技术需要较高的信号处理能力和传输能力，要求设备成本较高。
最后，毫米波通信技术的应用还需要大量的标准制定、测试验证等工作。
因此，未来研究中需要着重解决这些问题和挑战，以促进基于毫米波雷达的车辆间通信技术的应用和推广。
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24G毫米波雷达在机车测距及避撞应用的探索
最近接到一个项目，需要在机车上设计一款雷达产品，主要用于轨道交通
方面的机车测距和避撞。
在网上搜寻了一段时间，可以选择的有激光雷达、超
声波雷达、红外雷达和毫米波雷达。
对比了各个雷达的特点，激光雷达具有探
测距离远，探测精确的特点，但是容易受到雨雾，特别是下雪和粉尘的干扰，
这个在轨道交通行业中适应性不是很好。
超声和红外雷达，具有价格低，设计
简单的优点，但是同样容易受到温度变化的影响，在南方和北方会有很大的差别，另外探测的距离也有限。
毫米波雷达探测的介质是电磁波，具有探测距离远、穿透能力强、环境适应性强以及实时性好等优点，尤其是波长较短者。
俗话说万事开头难！在搜寻了各大厂商的方案之后，最终选择了UMS 的
24G 雷达方案，选择这个方案有几点好处：
1）方案比较灵活，可以选择集成度高、设计相对简单的单发双收的雷达芯片。
也可利用分立器件自由组合出多个收发结合的方案，这样可以探测更加精
准和扩展更广阔的探测范围。
2）拥有业界唯一的GaAs 工艺，工作温度范围为-40 度125 度，适用于机车工作环境。
3）开发工具和参考资料比较齐全。
在笔者的项目中，选择的是集成度较高的单芯片方案CHC2442-QPG。
从图1 CHC2442-QPG 的内部架构，可以看出其内部集成了低噪声的VCO、Tx PA、混频器、接收LNA 和中频放大器等核心功能。
只需加上DSP 处理单元就可以
完成雷达的功能设计。
如图2 UMS 机车24G 雷达模块原理框图所示，雷达模块支持单发双收和一路视频，与车载控制单元之间通过CAN 总线以及以太网
进行通讯。