毫米波雷达 测角、测速、测距原理
毫米波雷达测速原理
毫米波雷达测速原理（77GHz FMCW）本章摘要：介绍调频连续波（FMCW），如何进行测速，测速范围，测速分辨率如何计算。
一、傅里叶变换对时域信号进行傅里叶变换，不仅可以得到信号的频率特征，例如下面峰值处对应的值，还可以得到对应频率处复平面内，相应的相位角，此相位角对应于起始位置处角度。
那么根据上面的性质，两个信号频率相同，只是起始位置不同，傅里叶变换依然可以区分出来相位角。
二、IF signal信号的相位角关于IF signal 信号的理解，可以参见上一章。
比如某一状态，得到如下IF signal 信号：在上面状态的基础上，如果物体在Δt 的时间段内，移动了一小段距离Δd，则 IF signal 信号相位发生了如下变化：三、相位角对距离的敏感性当物体的距离d发生微小的变化时，IF signal 信号的相位变化非常明显。
而频率的变化并不显著，远远达不到在Tc时间内，区分信号的频率。
例子分析如下：距离d发生微小的变化，傅里叶变换后，频率无法区分开来，但是相位变化明显。
四、根据相位角的变化测速根据上面的相位改变公式，可以求得两个chirp之间的相位改变率公式如下。
然后求出相位角变化率，就可以得到物体的速度了。
五、傅里叶变换求得相位变化率六、角速度分辨率的计算七、测速范围的计算八、在相同距离的多物体测速九、测速分辨率的计算十、2D FFT通过这两章测距、测速的讲解，可以看出在单chirp上的FFT变换，可以求得距离range；在不同chirps间的FFT变换，可以求得速度，展示如下：后续上面解决了测速的问题，多物体在同一距离，根据速度的不同，依然可以分辨处不同物体。
但是当距离相同，速度也相同的不同物体，却难以分辨了。
下一章将会讲解如何测量物体的角度，通过角度的不同来分辨不同的物体。
77ghz毫米波雷达原理
77ghz毫米波雷达原理
77GHz毫米波雷达是一种基于毫米波频段工作的雷达系统，其工作原理是利用毫米波在空气中的传播特性进行目标探测和测量。
毫米波雷达的核心是发射器和接收器，发射器产生并发射频率为77GHz的毫米波信号，经过天线传输到目标区域。
当毫米波信号遇到目标物体时，会产生散射和反射，一部分信号会被目标物体吸收，一部分信号会被目标物体散射到各个方向。
接收器接收到经目标物体散射的回波信号后，经过天线接收并传输到信号处理单元。
信号处理单元会对接收到的信号进行分析和处理，提取目标物体的特征信息，包括距离、速度和方向等。
通过分析处理后的信号，毫米波雷达可以实现以下功能：
1. 目标检测：通过分析信号中的反射回波，可以检测到目标物体的存在。
2. 距离测量：根据回波信号的延迟时间，可以确定目标物体的距离。
3. 速度测量：通过分析回波信号的多普勒频移，可以测量目标物体的速度。
4. 目标识别：通过分析回波信号的特征，可以对目标物体进行
识别和分类。
5. 高分辨率成像：通过毫米波雷达的多通道采样和合成处理，可以实现对目标物体的高分辨率成像。
总而言之，77GHz毫米波雷达通过发射和接收毫米波信号，利用回波信号的特征进行目标检测、测距、测速等功能，广泛应用于自动驾驶、智能交通、安防监控等领域。
雷达测速原理
雷达测速原理
雷达测速原理是利用雷达技术进行车辆速度测量的原理。
雷达测速仪通过向目标车辆发射无线电波，然后接收目标车辆反射回来的波，并计算出目标车辆的速度。
具体原理如下：
1. 雷达测速仪通过一对天线，发射出特定频率的电磁波，通常是微波或毫米波。
2. 这些电磁波以大约光速的速度传播，并遇到目标车辆时被反射回来。
3. 接收天线接收到反射回来的波，并测量出反射波的频率变化情况。
4. 根据多普勒效应，当目标车辆以不同的速度相对于测速仪运动时，反射波的频率也会发生变化。
5. 测速仪通过测量反射波的频率变化，计算出目标车辆的速度。
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需要注意的是，雷达测速仪测量的是目标车辆相对于测速
仪的速度，而不是目标车辆的实际速度。
此外，雷达测速
仪也需要考虑其他因素的干扰，如天气条件、路面条件等，以确保测量结果的准确性。
2。
毫米波雷达功能与组成介绍
04 毫米波雷达主要由天线、发射机、接收机和信号处理单元等部分组成。
毫米波雷达应用领域
汽车防撞系 统：用于检 测前方车辆、 行人等障碍 物，提供预 警和制动控 制
自动驾驶系 统：用于感 知周围环境， 提供实时路 况信息，辅 助车辆进行 自动驾驶
无人机：毫米波雷达在无人机领域具有广泛的应用前景， 如避障、导航、定位等。
医疗设备：毫米波雷达在医疗设备领域具有广泛的应用 前景，如生命体征监测、呼吸监测、心电图监测等。
谢谢
技术挑发 展
技术发展趋势
更高频率：提高分辨率 和探测距离
更宽带宽：提高数据传 输速率和抗干扰能力
更小体积：降低成本和 安装难度
更智能化：实现自动目 标识别和跟踪
技术挑战与突破
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信号处理：提高信 号处理能力，降低
噪声干扰
抗干扰能力：提高 抗干扰能力，确保
无人机避障： 用于检测无 人机前方障 碍物，提供 避障控制
智能安防系 统：用于监 控区域内的 人员、车辆 等目标，提 供实时报警 和追踪功能
智能家居： 用于检测室 内人员活动， 提供智能照 明、空调等 控制功能
医疗设备： 用于检测人 体生理参数， 提供实时健 康监测和预 警功能
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得到中频信号。
天线负责发射和接收 毫米波信号，是射频
前端的关键部件。
放大器负责对信号进 行放大，提高接收灵
敏度。
信号处理单元
功能：对雷达信号进行 接收、处理和传输
组成：包括天线、射频 前端、数字信号处理器 等
雷达测距、测角、测速基本原理
雷达测距、测角、测速基本原理目标在空间的位置可以用多种坐标系表示。
最常见的是直角坐标系，空间任一点目标P 的位段可用x，y,z三个坐标值来确定。
在雷达应用中，测定目标坐标常采用极(球)坐标系统.目标的斜距R为雷达到目标的直线距离OP;方位角a为目标的斜距R在水平面上的投影OB与某一起始方向(一般是正北方向)在水平面上的夹角;仰角B为斜距R与它在水平面上的投影OB在沿垂直面上的夹角，有时也称为倾角或者高低角。
如果需要知道目标的高度和水平距离，那么利用圆柱坐标系就比较方便。
在这种坐标系中.目标的位由三个坐标来确定:水平距离D;方位角。
;高度H, 球坐标系与圆柱坐标系之间的关系如下:D=RcosBH=RsinBa=a上述这些关系仅在目标的距离不太远时是正确的;当距离较远时，由于地面的弯曲，必须作适当的修正。
现以典型的脉冲雷达为例来说明雷达测量的基本工作原理。
它由发射机、发射天线、接收机和接收天线组成。
发射电磁波中一部分能量照射到雷达目标上，在各个方向上产生二次散射。
雷达接收天线收集散射回来的能量，并送至接收机对回波信号进行处理，从而发现目标，提取目标位置、速度等信息。
实际脉冲雷达的发射和接收通常共用一个天线，以简化结构.减小体积和重量。
脉冲雷达采用的发射波形通常是高频脉冲串.它是由窄脉冲调制正弦载波产生的，调制脉冲的形状一般为矩形，也可采用其他形状。
目标与雷达的斜距由电磁波往返于目标与雷达之间的时间来确定;目标的角位置由二次散射波前的方向来确定;当目标与雷达有相对运动时，雷达所接收到的二次散射波的载波频率会发生偏移，测量载频偏移就可以求出目标的相对速度，并且可以从固定目标中区别出运动目标来。
信息来源拓邦汽车电子网 地址：/news/2165.htm。
车用毫米波雷达技术原理
车用毫米波雷达技术原理毫米波雷达概述车用毫米波雷达是一种利用毫米波频段进行测距和感知的无线电探测技术。
它通过发送毫米波信号，并接收反射回来的信号，来实现对周围环境的感知和障碍物检测。
车用毫米波雷达技术被广泛应用于自动驾驶、智能交通系统以及车辆安全等领域。
基本工作原理车用毫米波雷达的基本工作原理可以分为三个步骤：发射、接收和信号处理。
发射车用毫米波雷达通过天线发射一束窄带宽的毫米波信号。
这些信号通常在24GHz至77GHz的频段内工作，因为在这个频段内，天线辐射功率相对较高且大气衰减较小。
发射过程中，雷达系统会控制发射功率、载频和调制方式等参数。
调制方式一般采用连续波或脉冲调制，其中连续波调制适合实时性要求不高的应用场景，而脉冲调制则适用于需要测量距离的场景。
接收天线接收到反射回来的毫米波信号后，将其传输给雷达系统进行处理。
接收到的信号经过放大和滤波等处理后，会被转换为电信号，并送入接收机中进行进一步处理。
在接收机中，信号会经过混频、滤波和放大等环节，以提高信噪比并减小干扰。
接收机将信号转换为数字信号，以便进行后续的信号处理和分析。
信号处理在数字信号处理阶段，车用毫米波雷达系统会对接收到的信号进行解调、解调制和滤波等操作。
主要包括以下几个步骤：1.解调：将接收到的信号与发射时的载频进行匹配，得到基带信号。
2.解调制：根据发送时采用的调制方式（连续波或脉冲），对基带信号进行解调制。
3.滤波：对解调后的基带信号进行滤波以去除噪声和干扰。
4.目标检测与距离测量：通过分析滤波后的信号特征，识别出目标物体并测量其距离。
5.数据分析和处理：对检测到的目标物体进行数据分析和处理，包括速度估计、角度测量等。
信号处理过程中，还需要考虑多径效应、杂波和干扰等问题。
多径效应是指信号在传播过程中，经过不同路径到达接收天线，导致接收到的信号叠加干扰；杂波是指来自其他源的无关信号；干扰是指来自雷达系统本身或其他系统的有害信号。
毫米波雷达的详细资料介绍和其应用说明
毫米波雷达的详细资料介绍和其应用说明所谓的毫米波是无线电波中的一段，我们把波长为1～10毫米的电磁波称毫米波，它位于微波与远红外波相交叠的波长范围，因而兼有两种波谱的特点。
毫米波的理论和技术分别是微波向高频的延伸和光波向低频的发展。
所谓的毫米波雷达，就是指工作频段在毫米波频段的雷达，测距原理跟一般雷达一样，也就是把无线电波(雷达波)发出去，然后接收回波，根据收发之间的时间差测得目标的位置数据。
毫米波雷达就是这个无线电波的频率是毫米波频段。
由于毫米波的波长介于厘米波和光波之间，因此毫米波兼有微波制导和光电制导的优点。
同厘米波导引头相比，毫米波导引头具有体积小、质量轻和空间分辨率高的特点。
与红外、激光、电视等光学导引头相比，毫米波导引头穿透雾、烟、灰尘的能力强，具有全天候(大雨天除外)全天时的特点。
另外，毫米波导引头的抗干扰、反隐身能力也优于其他微波导引头。
毫米波雷达是测量被测物体相对距离、现对速度、方位的高精度传感器，早期被应用于军事领域，随着雷达技术的发展与进步，毫米波雷达传感器开始应用于汽车电子、无人机、智能交通等多个领域。
毫米波雷达的特性1、频带极宽，在目前所利用的35G、94G这两个大气窗口中可利用带宽分别为16G和23G，适用与各种宽带信号处理;2、可以在小的天线孔径下得到窄波束，方向性好，有极高的空间分辨力，跟踪精度高;3、有较高的多普勒带宽，多普勒效应明显，具有良好的多普勒分辨力，测速精度较高;4、地面杂波和多径效应影响小，跟踪性能好;5、毫米波散射特性对目标形状的细节敏感，因而，可提高多目标分辨和对目标识别的能力与成像质量;6、由于毫米波雷达以窄波束发射，具有低被截获性能，抗电子干扰性能好;。
毫米波雷达测距测速算法
毫米波雷达测距测速算法毫米波雷达是一种基于毫米波频段的传感器技术，具有高分辨率、高精度和强抗干扰能力的优点，因此被广泛应用于物体检测、测距测速等领域。
在毫米波雷达中，测距测速算法是其中一个关键的研究方向。
测距是毫米波雷达的基本功能，通过测量信号的往返时间来计算物体与雷达之间的距离。
毫米波雷达可以发射一束短脉冲并接收回波信号，根据发射和接收时间的差值来计算距离。
而测速则是通过多次测距并计算距离变化率来得到物体的速度信息。
毫米波雷达的测距测速算法主要分为两类：基于频率调制的算法和基于相位测量的算法。
基于频率调制的算法采用频率差技术，通过测量发射信号和接收信号之间的频率差异来计算距离和速度。
这种方法的基本原理是利用多普勒效应，即物体运动会引起回波信号的频率偏移。
通过分析接收到的回波信号的频率变化，可以计算出目标物体的速度。
而距离则是通过测量发送信号和接收信号之间的频率差值来计算的，根据多普勒效应中的关系，频率差值与目标物体的距离成正比。
然后通过标定和校准可以得到准确的距离和速度信息。
基于相位测量的算法是利用回波信号的相位差来计算距离和速度。
相位差是指发射信号和接收信号之间的相位差异，也可以理解为信号的延迟时间。
根据相位差和频率可以计算出距离变化率，然后通过积分计算得到距离和速度信息。
这种算法相对于频率调制算法在一定程度上能够提高精度和灵敏度，但同时也要求系统具有更高的稳定性和抗干扰能力。
毫米波雷达测距测速算法在实际应用中，还需要考虑目标的速度分布、多目标的情况以及复杂地形等因素对测量的影响。
因此，研究人员对于算法的改进和优化不断进行探索。
例如，引入卷积神经网络和深度学习技术，结合毫米波雷达原始数据进行特征提取和模式识别，可以进一步提高测距测速的准确性和鲁棒性。
综上所述，毫米波雷达的测距测速算法是一项复杂而重要的研究领域。
基于频率调制和相位测量的算法是目前主流的方法，而随着深度学习等技术的发展，将有望进一步提高毫米波雷达的测量效果。
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毫米波雷达测角、测速、测距原理
毫米波雷达是一种利用毫米波频段的电磁波进行测量和探测的雷达系统。
它具有测角、测速和测距等多种功能，广泛应用于物流、交通、安防、军事等领域。
我们来看毫米波雷达的测角原理。
毫米波雷达通过发射一束狭窄的毫米波束，然后接收由目标物体反射回来的毫米波。
通过分析接收到的波形，可以确定目标物体的方向。
毫米波雷达的天线通常采用相控阵技术，通过改变天线阵列的相位和幅度，实现波束的方向控制。
通过扫描整个空间，毫米波雷达可以实现对目标物体的测角。
毫米波雷达还可以实现对目标物体的测速。
测速原理是基于多普勒效应，即当目标物体相对于雷达系统运动时，由于频率的变化，接收到的波形也会发生变化。
通过分析波形的频率变化，可以确定目标物体的速度。
毫米波雷达通常采用连续波或调频连续波的方式进行测速，具有高精度和高灵敏度的特点。
毫米波雷达还可以实现对目标物体的测距。
测距原理是基于雷达的工作原理，即通过测量发射和接收之间的时间差，从而计算出目标物体与雷达系统之间的距离。
毫米波雷达通常采用脉冲波的方式进行测距，具有较高的分辨率和精度。
毫米波雷达的测距能力通常可以达到几十米到几百米，适用于不同的应用场景。
毫米波雷达通过利用毫米波频段的电磁波进行测量和探测，具有测
角、测速和测距等多种功能。
它在物流、交通、安防、军事等领域发挥着重要作用。
通过合理的设计和优化，毫米波雷达可以实现高精度、高分辨率的目标检测和跟踪，为各行业的应用提供了可靠的技术支持。
未来随着技术的进一步发展，毫米波雷达有望在更多领域展现其潜力和优势。