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ProductFeature 特色产品

雷达系统信号链包括DSP
中的一些基本算法：FFT、波
束合成和CFAR。FFT提供距
离和速度数据，波束合成可估
∆B M M M M M
1 2 ..N 1 2 计角度位置，CFAR可在出现
杂波或其它噪声时检测目标。
R Time
T ON T OFF Demorad主要用于采集时域和
T F 频域中的雷达信号，不包括高
C
• 距离分辨率 ∆R = 用于距离测定的M-FFT点 级目标检测或对象分类算法。
2* ∆B
用于速度测定的N-FFT点 基本目标检测和目标分类在主
λ T -（停留时间）-发送天线工作的时间
• 速度分辨率 ∆V = ON 机PC上运行。此应用开发通
2* N * R Time T - 发送天线停止发送的时间 常由终端系统开发人员执行，
off
λ R time -每个斜坡的总时间（上+下） 他们了解雷达传感器的工作环
• 角度分辨率 ∆θ = D D-天线接收阵列的宽度
λ-发送的波长 境以及所需的对象检测类型。
Demorad为用户提供多种
操作模式：
图3：FMCW雷达概念。 FMCW雷达：在FMCW
模式下，可以测量静止目标的
距离，目标的下变频接收信号
f 的频率与到该目标的距离成比
例。内置FFT可确定频率。使
用距离-时间显示选项可以查
fs 1 2 3 N 看移动目标，同时显示屏会存
t 储多个FMCW扫描。
ts 距离-多普勒：在距离-多
30 普勒模式下，可以确定到目标
Doppler N 25 勒模式是最强大的模式之一，
混合信号 的距离以及速度。距离-多普
Doppler (m/s) 15 因为它能够通过评估二维傅里
20
叶变换同时处理多个发送斜坡
3 2D-FFT 10 或扫频，并将处理的数据显示
2 5 在距离-多普勒图上（图4）。
距离-多普勒非常强大，它可
1 0 分离距离相同、速度不同的目
范围 –150 –100 –50 0 50 100 150 标。这对于识别不同方向的多
范围 (m) 个快速移动目标非常有用。例
如，解决汽车朝相反方向移动
图4：利用2D FFT获取的距离和多普勒频率。
或超车期间的复杂交通情况。
天线位于印刷电路板的一侧，24GHz 警（CFAR）和分类算法，写入用于后处 数字波束成形（DBF）：在DBF模
射频芯片组、模数转换器和DSP位于相 理的原始传感器数据。 式下，显示到目标的距离以及与该目标
反一侧。 所成的角度。来自四个接收通道的信号
这些多通道支持多路输入多路输 FMCW雷达 用于估计目标的角度，显示屏显示xy平
出（MIMO）功能，可以提高传感器 演示雷达平台针对发送波形使用 面中各目标的空间分布。在此模式下，
的角分辨率。使用两个发送输出和适 FMCW。图3说明FMCW的基本理论， 系统配置与FMCW模式下的相同，但
当的天线位置可以生成七条接收通 显示斜坡或扫频波形以及定义性能的 对IF下变频信号的处理方式不同。在计
道——四条实际通道和四条虚拟通 雷达公式。距离分辨率取决于发送载 算距离之后，通过评估四个接收通道之
道，一条通道重叠。 波的扫描带宽，发送扫描带宽越高， 间的相位差来确定目标的角度。在DBF
信号处理选项包括原始数据采样和 雷达传感器的距离分辨率越高。速度 模式下，需要进行前端系统校准，以消
数字后处理，Blackfin库中提供实时快 分辨率取决于发送天线工作时间和载 除接收通道之间不必要的确定性相位
速傅立叶变换（FFT）和控制固件。此 波频率，载波频率越高或发送天线工 差。每个演示雷达系统都具备工厂校准
系统可处理高达每IF通道1.2MSPS的数 作时间越长，速度分辨率越高。角分 数据，在GUI运行时加载，随后会先校
据速率。Demorad可通过USB 2.0接口 辨率取决于载波频率，载波频率越 正采样的IF信号，再评估传感器的测量
连接至搭载包含极易使用的图形用户界 高，角分辨率越好。 数据。■
面(GUI)软件的计算机。此GUI可控制 Demorad监测最远至200m且分辨率
24GHz前端，还可访问雷达算法库。或 约为75cm的对象范围和速度。根据天线 Analog Devices Inc.
者，Demorad还可使用MATLAB中开发 阵列设计，水平视野（FOV）方位角约 Norwood, Mass.
的自定义例程，如2D/3D雷达FFT、恒虚 为120度，垂直视野约为15度。 www.analog.com

88 Microwave Journal China 微波杂志 Mar/Apr 2018