调频连续波雷达简要分析
fmcw 雷达原理
fmcw 雷达原理FMCW雷达原理FMCW（Frequency Modulated Continuous Wave）雷达是一种基于频率调制连续波的雷达技术。
它通过调制发射信号的频率，并测量回波信号的频率差来实现目标检测与距离测量。
FMCW雷达在民用和军用领域都有广泛的应用，例如气象雷达、车载雷达和航空雷达等。
FMCW雷达的工作原理是通过连续地发射和接收调制频率的信号，并分析回波信号的频率差来获取目标的距离和速度信息。
具体来说，FMCW雷达发射一种连续而带有频率调制的信号。
这个信号的频率会连续地改变，通常是线性地增加或减少。
当这个信号发射并传播到目标物体后，部分信号会被目标反射回来。
接收器会接收到这些回波信号，并与发射信号进行比较。
由于目标物体的运动会导致回波信号的频率发生变化，所以回波信号的频率差可以用来计算目标物体的距离和速度。
根据多普勒效应，当目标靠近雷达时，回波信号的频率会增加；当目标远离雷达时，回波信号的频率会减小。
通过测量回波信号的频率差，可以确定目标物体与雷达之间的距离和速度信息。
FMCW雷达相比传统的脉冲雷达具有许多优势。
首先，FMCW雷达可以提供连续的测量结果，而脉冲雷达只能提供离散的测量点。
这使得FMCW雷达在目标跟踪和运动检测方面更加精确和灵活。
其次，FMCW雷达的脉冲宽度可以非常短，因此它具有更高的分辨率和精度。
此外，FMCW雷达还可以通过改变调制信号的带宽来调整测量距离和速度的范围。
FMCW雷达的应用非常广泛。
在气象雷达中，FMCW技术可以用于测量降水的强度和位置，从而提供天气预报和水文预警等重要信息。
在车载雷达中，FMCW雷达可以用于自动驾驶系统中的障碍物检测和跟踪。
在航空雷达中，FMCW雷达可以用于飞行控制和目标识别。
尽管FMCW雷达具有许多优点，但也存在一些挑战和限制。
首先，FMCW雷达受到多径效应的影响，即回波信号可能经过不同路径到达接收器，导致测量误差。
其次，FMCW雷达的信号处理和数据分析需要较高的计算能力和复杂的算法。
调频连续波(FMCW)雷达微波物位计的工作原理
调频连续波（FMCW）雷达/微波物位计的工作原理FMCW是取英文Frequency Modulated Continuous Wave的词头的缩写。
FMCW 技术是在雷达物位测量设备中最早使用的技术。
FMCW微波物位计采用线性的调制的高频信号，一般都是采用10GHz或24GHz微波信号。
它是一种基于复杂数学公式的间接测量方法，由频谱计算出物位距离。
天线发射出被线性调制的连续高频微波信号并进行扫描，同时接收返回信号。
发射微波信号和返回的微波信号之间的频率差与到介质表面的距离成一定比例关系。
如果我们认为被线性调制的发射微波信号的斜率为K,发射信号和反射信号的频率为rf,滞后时间差为rt,发射天线到介质表面的距离为R，C为光速。
那么我们可以得到：rt = 2R/C由于采用的是调频的微波信号，因此我们可得：rf = K×rt；两式合并后，我们得到公式：R = C× rf/2K （公式2）根据公式2，我们可以看到，天线到介质表面的距离R与发射频率和反射频率差rf成正比关系。
信号处理部分将发射信号和回波信号进行混合处理，得到混合信号频谱，并通过独立的快速傅立叶（FFT）变化来区分不同的频率信号，最后得到准确地数字回波信号，计算出天线到介质表面的距离。
实际上，FMCW信号是在两个不同的频率之间循环。
目前市场上的FMCW微波物位计主要以两种频率为主：9到10GHz和24.5到25.5GHz。
采用FMCW原理的微波物位计都具有连续自校准的处理功能。
被处理的信号与一个表示已知固定距离的内部参照信号进行比较。
任何差值会自动得到补偿，这样消除了由温度波动或变送器内部电子部件老化引起的可能的测量漂移。
2.2、脉冲脉冲雷达物位计，与超声波技术相似，使用时差原理计算到介质表面的距离。
设备传输固定频率的脉冲，然后接收并建立回波图形。
信号的传播时间直接与到介质的距离成一定比例。
但是与超声波使用声波不同，雷达使用的是电磁波。
FMCW调频连续波雷达
经计算，液位上升与下降速度最大为每分钟0.8米，将最小窗 口和跟踪速度设为0.6后，死机现象明显减少。（害怕影响精 度和突跳增加，未敢设置过大。）
案例3：LT-104，工艺反映，液位计显示82%左右后， 死机，检修人员断电或空频谱后，有时显示正常，有时 依然显示82。
FMCW调频连续波雷达主讲内容来自工作 参数 原理 设置
注意 事项
基本概念
FMCW——调频连续波 白话：经过调频的连续发射的电磁波 由正弦波调频成为三角波（好处是线性）
工作原理
天线发射出被线性调制的连续高频微波信号 并进行扫描，同时接收返回信号。发射微波 信号和返回的微波信号之间的频率差与到介 质表面的距离成一定比例关系。
空频谱：作业指导书
12:20:30
12:22:30
40% 20%
2分钟液位上升20%
若测量范围为2米，2分钟液位上升0.4米， 一分钟上升0.2米，则最小窗口和跟踪速度 都设为0.2
注意事项及相关案例
1语言问题：正常情况下，按第四个键十秒钟，自动中英文切换。 恢复出厂设置后，上述办法无效，可按下面的顺序将其恢复
为中文菜单（登陆→Quick Setup→Language→Mandarin）。
Mandarin——普通话~ chinese——汉语
2空频谱距离设置：输入距离需小于实际距离，防止真实 液位被屏蔽。
案例1：LT-2541，工艺频繁反映，液位计突跳严重，检 修人员频繁做空频谱无效。
最小窗口和跟踪速度设置为3，经计算，最快上升 速度每分钟为0.4米，将参数修改为0.5后，突跳现 象消失。
被线性调制的发射微波信号的斜率为K fc——发射频率和反射频率差
调频连续波
信号采集与处理单元关键技术研究1.1 太赫兹频段线形调频连续波雷达系统及工作原理1.1.1 LFMCW雷达的基本特点调频连续波(FMCW)雷达一种通过对连续波进行频率调制来获得距离与速度信息的雷达体制。
雷达调频可以采用多种方式，线性和正弦调制在过去都已经得到广泛的运用。
其中线性调频是最多样化的，在采用FFT处理时它也是最适合于在大的范围内得到距离信息的。
鉴于此原因，有关调频连续波的焦点问题基本上都集中在LFMCW雷达上。
线性调频连续波（LFMCW）雷达是具有高距离分辨率、低发射功率、高接收灵敏度、结构简单等优点，不存在距离盲区，具有比脉冲雷达更好的反隐身、抗背景杂波及抗干扰能力的特点，且特别适用于近距离应用，近年来在军事和民用方面都得到了较快的发展。
主要优点可归结为以下三方面：LFMCW最大的优点是其调制很容易通过固态发射机实现；要从LFMCW系统中提取出距离信息，必须对频率信息进行处理,而现在这一步可以通过基于FFT的处理器来完成；LFMCW的信号很难用传统的截获雷达检测到。
除了上述优点外，LFMCW雷达也存在一些缺点。
主要表现在两个方面：作用距离有限：LFMCW雷达发射机和接收机是同时工作的，作用距离增大时，发射机泄漏到接收机的功率也增加；距离-速度耦合问题：LFMCW雷达采用的是超大时带积的线性调频信号，根据雷达信号模糊函数理论，它必然存在距离与速度的耦合问题，这不仅导致系统的实际分辨能力下降，而且会引起运动目标测距误差。
1.1.2 太赫兹频段LFMCW雷达系统根据目前国内的元器件水平和技术条件，在能够满足太赫兹波探测系统技术指标的前提下，本系统工作频率为220GHz，采用宽带线性调频探测体制方案，依靠天线测量目标的散射特性获取目标信息和距离信息。
线性调频连续波雷达具有低截获特性，在距离速度模糊方面与普通的脉冲雷达相比具有较大优势。
对于调频体制，利用在时间上改变发射信号的频率并与接收信号频率进行混频处理不仅能测定目标距离，而且能够精确测量目标径向速度，所以线性调频探测系统实现了太赫兹频段雷达的主动探测功能。
高精度调频连续波雷达测距算法的研究
高精度调频连续波雷达测距算法的研究随着科技的发展，高精度调频连续波雷达（High Accuracy Frequency Modulated Continuous Wave Radar，简称HFMCW雷达）已经广泛应用于各种领域，如导航定位、环境监测、无人机导航等。
而在这些应用中，精确的测距功能是HFMCW雷达最重要的性能指标之一HFMCW雷达通过频率调制的方式，实现对目标的距离测量。
其工作原理是，雷达发射一段频率不断变化的连续波，当这段连续波被目标反射回来后，雷达接收到的信号会带有一定的频率偏移。
通过分析接收信号的频率偏移，可以计算出目标与雷达的距离。
由于HFMCW雷达的调频范围有限，且目标反射信号的频率偏移较小，因此需要采用高精度的测距算法。
一种常见的高精度测距算法是基于距离-频率关系的线性拟合法。
该算法通过采集一段时间内的连续波信号，通过将时间域信号转换为频率域信号，并对频谱进行线性拟合，从而获取目标的频率偏移和距离。
具体来说，该算法需要进行以下几个步骤：1.采样和混频：将连续波信号进行采样，得到一段时间内的信号序列。
然后将信号序列与一段生成的连续波进行混频，得到频移后的信号序列。
2.快速傅里叶变换（FFT）：对混频后的信号序列进行FFT变换，将其从时域转换为频域。
得到频率-幅度谱。
3.相位解调和频率解调：根据频率-幅度谱，进行相位解调和频率解调，得到每个频率对应的相位和频率值。
4.线性拟合：根据相位和频率值，进行线性拟合，得到拟合的斜率和截距。
根据斜率值就可以获得目标的距离值。
需要注意的是，HFMCW雷达测距的精度还受到一些误差的影响，如多径效应、杂散信号等。
为了减小误差的影响，可以采取一些技术手段，如选择合适的调制波形、增加信道带宽、加大数据采样率等。
总结起来，高精度调频连续波雷达的测距算法主要是基于距离-频率关系的线性拟合法。
通过采样、混频、FFT变换等步骤，获取到频率-幅度谱，然后进行相位解调、频率解调和线性拟合，最终得到目标的距离值。
调频连续波雷达(FMCW)测距测速原理
调频连续波雷达（FMCW）测距测速原理FMCW雷达的工作原理基于多普勒效应和频率测量。
当发射机发送连续变化的频率调制信号时，信号的频率将会随时间线性变化。
这个频率变化的斜率称为调频斜率。
当发射信号经过天线发射出去，在遇到目标后，信号会被目标散射回来，然后被接收天线接收。
当接收天线接收到返回信号时，会将信号和发射信号进行混频处理，将其与发射信号相乘。
这样做的目的是为了提取目标的频率信息。
由于目标的速度不同，返回信号的频率也会有所不同。
根据多普勒效应的原理，当目标向雷达揭示而来时，频率会比发射信号的频率高；相反，当目标远离雷达时，频率会比发射信号的频率低。
接收到的混频信号将通过低通滤波器进行滤波，以去除不想要的频率成分。
然后，信号将被转换成数字信号，通过快速傅里叶变换(Fourier Transform)进行频谱分析。
频谱的峰值表示目标的频率，根据频率的变化可以计算出目标的速度。
根据多普勒频移的公式，测量得到的频移值与目标的速度成正比。
利用目标的速度与雷达到目标的距离之间的关系，可以通过简单的数学运算得到目标的距离。
由于信号频率的线性变化，可以通过测量信号的起始频率和终止频率，以及相应的时间间隔，计算得到距离。
在FMCW雷达系统中，还需要对信号的回波强度进行测量，以评估目标的反射特性。
这可以通过测量接收信号的功率来实现。
通过分析接收到的功率信号，可以确定目标的散射截面积(Cross Section)，从而估计目标的大小。
总结起来，FMCW雷达的测距测速原理基于多普勒效应和频率测量。
通过发送频率变化的信号，接收并处理返回信号，测量目标的频率和功率，从而得到目标的距离、速度和反射特性。
这种雷达系统具有高精度、高分辨率和广泛测速范围的优势，广泛应用于交通监测、无人驾驶、气象观测等领域。
调频连续波雷达液位计原理
调频连续波雷达液位计原理
调频连续波雷达液位计是一种用于测量储罐、槽体或容器中液位的无接触式仪表。
其工作原理如下：
1. 发射器发射一段连续的调频微波信号，这段信号会被天线辐射出去。
2. 当微波信号遇到液位时，一部分信号会被液位反射，另一部分信号会穿过液位继续向下传播。
3. 接收器接收到反射回来的信号，并通过信号处理电路将其转化为电信号进行分析。
4. 通过测量信号往返时间的差异，即发射信号到接收信号之间的时间间隔，可以计算出液位的高度。
5. 同时，由于微波的频率是调频的，接收到的信号中还包含有关液体的介电常数的信息。
通过分析这些信息，可以进一步确定液体的性质（如介电常数）。
调频连续波雷达液位计的优点包括测量准确度高、不受液体特性影响、适用于各种液体（包括腐蚀性液体）、无需维护等。
由于其工作原理的特性，它在工业领域中得到广泛应用，特别是对于高温、高压、粘稠或易爆等特殊条件下的液位测量。
调频连续波雷达简要分析
连续波调频雷达雷达主要分为脉冲雷达和连续波雷达两大类。
当前常用的雷达大多数是脉冲雷达，常规脉冲雷达是周期性地发射高频脉冲。
而连续波雷达即是发射连续波信号的雷达，它的信号可以是单频、多频或者调频（多种调制规律如三角形、锯齿波、正弦波、噪声和双重调频或者是编码调制）的。
单频连续波雷达可用于测速，多频（至少三个频点）和调频连续波雷达可用于测速和测距。
它的优点是不存在距离盲点、精度高、带宽大、功率低、简单小巧，缺点是测距量程受限、存在多普勒距离耦合和收发很难完全隔离。
f锯齿波调频 频率-时间特性曲线 调频连续波雷达参数与性能分析：1、频率： 13.6GHz (±15MHz) （Ku 波段）2、扫频带宽F ∆： 30MHz距离分辨率：m F C R 510302103268=⨯⨯⨯==∆∆3、调制周期T ： ms 06.1=T理论最大量程：Km C T R 1591031053.02max 83=⨯⨯⨯=⋅=- 4、实际回波最大迟延： s d m 16.0t max =0 调制周带宽t实际最大量程： Km C R d 241031008.02t max 83max =⨯⨯⨯=⋅=-‘ 实际最大差拍频率： M T t F d b 53.4f max max =⋅=∆ 5、相干处理时间间隔：ms s d 9.0m 16.0m s 06.1t -T T max Coherent =-== f锯齿波调频 频率-时间特性曲线 可采点数： 36000m 9.040T Fs N Coherent =⋅=⋅=s MHz实际频率分辨率： Hz MHz N Fs 111136000400f ===对应的实际距离分辨率：m F C T R 89.51030211111031006.120f 683=⨯⨯⋅⨯⨯⨯=⋅⋅=∆∆‘（量程越小，差拍频率越小，可获得的越大的相干处理时间，能该晒距离分辨率）6、速度多普勒耦合： 速度较小不考虑，采用锯齿波调频信号时，一般直接将其影响加到系统误差中去。
调频连续波FMCW雷达液位计的特点
调频连续波FMCW雷达液位计的特点调频连续波（FMCW）雷达液位计因其精度高、易于安装维护、非接触式等优势在市政、电力、化工、石油化工、冶金、食品加工等行业中得到了越来越广泛的应用。
FMCW雷达液位计的发射频率是一个等幅可调频率，通过测量发射波和反射波之间的频率差，可将频率差转换为与被测量液位成正比例关系的电信号。
用连续波雷达物位计通过透镜天线发射连续的微波信号，该发射信号的频率由锯齿波进行线性调制。
连续发射的微波信号遇到被测介质表面时，由于介电常数发生突变，微波信号的部分能量被连续地反射回来，并被透镜天线系统所接收。
接收信号的频率与发射信号的频率总是存在差值的，而该差值与雷达天线到被测介质表面的距离成正比，越大的频率差值代表着越远的液位距离。
由公式D=1/2×c×（F/R）。
其中，D为测量参考面到被测介质的距离；c为光（电磁波）在真空的传播速度；F为接收信号与发射信号的频率差；R为发射信号频率随时间的变化率。
然后根据用户设定的空液位位置，由公式L=E-D即可计算出液位高度。
其中，E为测量参考面到用户设定的空液位位置；D为测量参考面到被测介质的距离；L为液位高度。
调频连续波FMCW 雷达液位计特点如下：（1）高精度、四线制技术，是差压、磁致伸缩、射频导纳、磁翻板等物位仪表的替代产品。
（2）受压力变化、真空、温度变化、惰性气体、烟尘、蒸汽等环境影响较小，测量结果稳定可靠。
（3）安装简便、牢固耐用，免维护。
（4）测量灵敏，刷新速度快。
（5）仪表图形点阵液晶支持现场波形显示和建立虚假回波等复杂操作，降低仪表操作难度和维护工作量。
（6）国内销售的仪表预置全中文菜单，进一步降低仪表调试的难度。
调频连续波雷达测距原理
调频连续波雷达测距原理一、引言调频连续波雷达是一种常用的测距技术，它通过发射一段频率不断变化的信号，并接收回波信号进行处理，实现对目标物体的距离测量。
本文将详细介绍调频连续波雷达的原理及其实现过程。
二、调频连续波雷达原理1. 原理概述调频连续波雷达是利用高频电磁波与目标物体相互作用的原理进行测距。
它通过发射一段连续变化的高频信号，并接收回波信号，通过计算发射信号与回波信号之间的时间差和相位差，从而得到目标物体与雷达之间的距离信息。
2. 发射信号调频连续波雷达采用一段带宽较大、中心频率不断变化的信号作为发射信号。
这种信号被称为“调频连续波”（Frequency Modulated Continuous Wave，简称FMCW）。
3. 回波信号当FMCW信号遇到目标物体时，会被反射回来形成回波。
这个回波包含了目标物体与雷达之间的距离信息。
4. 时域处理接收到回波信号后，调频连续波雷达会对其进行时域处理。
具体来说，它会将发射信号与回波信号进行匹配，并计算它们之间的时间差和相位差。
5. 频域处理在进行时域处理之后，调频连续波雷达还需要进行频域处理。
具体来说，它会将时域信号转换成频域信号，并通过傅里叶变换等算法进行分析和处理。
6. 距离测量通过对发射信号与回波信号的时间差和相位差进行计算，调频连续波雷达可以得到目标物体与雷达之间的距离信息。
具体来说，距离可以通过以下公式计算得出：d = c * (Δt / 2)其中，d表示目标物体与雷达之间的距离；c表示光速；Δt表示发射信号与回波信号之间的时间差。
三、调频连续波雷达实现过程1. 发射器部分调频连续波雷达的发射器部分主要由一个带有可变中心频率的VCO （Voltage Controlled Oscillator）和一个功率放大器组成。
其中，VCO负责产生一段带宽较大、中心频率不断变化的信号，功率放大器则负责将这个信号放大到一定的功率水平。
2. 接收器部分调频连续波雷达的接收器部分主要由一个低噪声放大器、一个混频器、一个带通滤波器和一个ADC（Analog-to-Digital Converter）组成。
fmcw雷达原理
fmcw雷达原理FMCW雷达是一种基于频率调制连续波（Frequency Modulated Continuous Wave）的雷达技术，它利用信号的频率差来测量距离的变化。
FMCW雷达原理如下：1.发射器：FMCW雷达通过发射器发射连续波信号。
这个信号的频率是从一个起始频率到一个终止频率中不断变化的。
通常情况下，起始频率和终止频率之间的差值称为调频带宽，它决定了FMCW雷达的测距分辨率。
2.目标回波：当发射的连续波信号遇到目标物体时，目标物体会将信号反射回来形成回波。
回波的频率会随着目标物体的距离而发生改变。
如果目标物体靠近雷达，回波的频率比发射信号的频率更高，反之亦然。
3.天线和混频器：回波信号通过接收天线接收后，与发射器发出的信号进行混频，形成中频信号。
混频器需要将发射信号和回波信号进行比较，以得到频率差异。
4.频率差计算：通过测量混频器产生的中频信号的频率差异，可以计算出目标物体与雷达之间的距离。
由于回波信号的频率与距离成正比，因此可以通过频率差值来估计出目标的距离。
5.频率转换：中频信号经过滤波器和放大器的处理后，可以得到一个稳定的频率信号。
这个频率信号常常需要转换成可视化的形式，以便人们能够对距离进行直观的理解。
FMCW雷达具有以下优点：1.测量精度高：FMCW雷达通过测量频率差值来计算距离，可以达到亚毫米级的高精度测量。
2.测距分辨率高：FMCW雷达的测距分辨率取决于调频带宽，通常可以达到10厘米量级，甚至更高。
3.不容易受干扰：FMCW雷达是一种调频连续波技术，相比于脉冲雷达，它的抗干扰性更强。
4.多目标分辨能力：由于FMCW雷达是连续波信号，它可以同时检测和跟踪多个目标。
5.对静止目标也有较好的检测能力：由于发射信号和回波信号频率的差值非常小，FMCW雷达对于静止目标也有较好的检测能力。
总结起来，FMCW雷达是一种基于频率调制连续波的雷达技术，利用信号的频率差来测量距离的变化。
调频连续波雷达微波物位计的工作原理
调频连续波雷达微波物位计的工作原理调频连续波（Frequency Modulated Continuous Wave，简称FMCW）雷达是一种通过测量波的频率变化来实现距离测量的雷达技术。
它广泛应用于物位计领域，用于测量液体或颗粒物料的物位。
FMCW雷达物位计的工作原理主要分为三个步骤：发射、接收和信号处理。
首先，雷达物位计通过发射器发射一段调频的连续波，也就是频率随时间线性变化的信号。
这个信号经过功放放大后，通过天线辐射出去。
发射的时候，接收通道处于关闭状态。
其次，一部分发射的信号会被目标物体反射回来。
这些反射信号会经过天线接收回来，并且进入接收通道。
接收信号一般会比发射信号弱很多，因此需要经过低噪声放大器进行放强。
然后，信号会通过混频器与本振相乘，转换为中频信号，然后通过带通滤波器滤波，去除杂波和噪声。
接下来，信号会经过有限带宽的宽巷滤波器进行滤波。
这个滤波器的中心频率会根据发射信号的频率进行同步调节。
滤波后的信号还需要经过信号采样模块进行采样。
最后，通过信号处理模块对采样的信号进行处理。
首先，对采样的信号进行快速傅里叶变换（FFT）处理，将时域信号转换为频域信号。
然后，通过检测最大功率的方法，找到反射信号的频率，即目标物体的回波信号频率。
最后，通过计算回波信号的相位差值，可以计算出目标物体与雷达仪器之间的距离。
FMCW雷达物位计相比于其他物位测量技术具有以下优点：1.相较于脉冲雷达，FMCW雷达具有较高的测距分辨率，可以实现对距离的更精确测量。
2.FMCW雷达可以实现非接触式测量，无需直接与目标物体接触，因此具有较长的使用寿命和较少的维护需求。
3.FMCW雷达是调制连续波，因此抗噪性能较好，适用于多种环境下的物位测量。
然而，FMCW雷达物位计也存在一些限制和挑战。
首先，由于发射和接收信号之间的频率差会引起多径效应和杂波干扰，因此在信号处理过程中需要进行相位补偿和滤波处理。
其次，FMCW雷达物位计对目标物体的表面特性有较高的要求，例如对于光滑表面的物体，反射信号会非常弱，需要使用额外的增益来提高灵敏度。
调频连续波雷达工作原理
调频连续波雷达工作原理今天咱们来唠唠调频连续波雷达的工作原理，可有趣啦！你可以把调频连续波雷达想象成一个超级聪明的小侦探，它总是在那儿悄悄地观察周围的情况呢。
这种雷达啊，它发射的信号频率可不是固定不变的，而是一直在变化，就像一个调皮的小精灵在电波的世界里跳来跳去。
那它具体是怎么发射信号的呢？它会按照一种特定的规律去改变发射信号的频率。
比如说，它可能会让频率慢慢地变高，就像爬山一样，一点一点地往上走。
这个过程中，雷达就不断地把带有变化频率的电波发射出去。
这些电波就像一个个小小的信使，冲向目标物体。
当这些电波碰到目标物体的时候，就像小信使完成了任务一样，它们会被反射回来。
这时候啊，反射回来的电波就带着目标物体的信息啦。
那这些信息怎么被雷达知道呢？这就涉及到接收信号啦。
雷达有个接收装置，这个接收装置就像一个耐心的小耳朵，在等着那些反射回来的电波。
因为发射出去的电波频率是一直在变的，所以反射回来的电波和发射出去的时候相比，频率就有了变化。
这个频率的变化可不得了，它里面藏着好多秘密呢。
比如说，如果目标物体离雷达比较近，那反射回来的电波频率变化就会比较大，就好像这个小信使出去没多久就回来报信了，回来的时候带着很明显的变化。
要是目标物体离得远呢，电波跑的路程就长，回来的时候频率变化就相对小一些。
这就有点像你和朋友分别，离得近的朋友很快回来，你能明显感觉到他的变化，离得远的朋友回来得晚，变化就没那么明显。
那雷达怎么根据这个频率变化知道目标的距离呢？这里面有个很巧妙的数学关系哦。
通过测量发射信号和接收信号的频率差，再利用一些特定的公式，就能算出目标物体离雷达有多远啦。
就像是解开一个神秘的谜题一样，这个谜题的答案就是目标的距离。
而且啊，调频连续波雷达还能知道目标的速度呢。
你想啊，要是目标物体在动，那反射回来的电波频率变化就又多了一层含义。
如果目标朝着雷达过来，反射波的频率会增加得更快一些；要是目标远离雷达，反射波频率增加就会慢一点，甚至会减少。
干货-线性调频连续波雷达基本原理（第1讲）
干货-线性调频连续波雷达基本原理（第1讲）大家好！我是喜欢把问题研究明白的调皮哥。
本系列总共三期，内容根据TI官方资料改编，本期内容主要讨论如下问题：（1）调频连续波雷达如何估计目标的距离？（2）调频连续波雷达如何探测多目标？（3）调频连续波雷达能够探测多远？（4）调频连续波雷达如何区分两个相邻目标？1. 什么是调频信号（chirp）？众所周知，目前的雷达主要有两种体制，一种是脉冲雷达，另一种是连续波雷达。
连续波雷达有非调制单频、多频，以及调频连续波雷达。
调频连续波雷达主要有频率-时间函数呈三角波、锯齿波，以及正弦波等几种，而目前民用雷达通常采用的是锯齿波。
调频连续锯齿波波雷达发射调频信号，即为信号的频率随着时间增加的正弦波信号，如下图所示：图1.1 调频连续波时域-频域图调频信号英文称作chirp，最开始是由外国人根据鸟类叫声的特点提出来的，因为他们发现鸟类叫声就是一个声音频率不断上升的过程。
上图的第一个图是时域信号，第二个是频域信号，可以看出调频信号的频率和信号的持续时间T c是呈线性关系，因此这样的调频连续波又称为线性调频连续波（LFMCW）。
LFMCW有几个主要的参数需要注意，分别是发射最大带宽B，调频斜率S，发射脉冲周期T c，发射信号起始频率fc。
这几个参数将在后面会有重要的作用，谨记。
上面的信号中斜率 :2. 单发单收线性调频连续波雷达顾名思义，单发单收雷达就是只有一个发射天线和一个接受天线，如下图所示。
图2.1 单发单收雷达如上图所示，频率综合器（Synth）生成调频信号，由发射天线（Tx ant）发射出去，电磁波打到物体上反射回来的信号叫做回波信号，回波信号被接收天线(Rx ant)接收，然后与发射信号进行混频（mixer），得到中频信号（IF signal）。
那么什么叫做混频呢？本科在高频电子线路中学习过，混频就是一个乘法器，将两个信号进行相乘，然后得到他们之间的信号频率差以及频率和。
调频连续雷达回波信号3dfft处理原理
调频连续雷达（FMCW Radar）是一种常用的雷达工作模式，它通过不断调节发送信号的频率来实现对目标回波信号的接收与处理。
在雷达的应用中，回波信号处理是一项十分重要的工作，它可以通过一些信号处理算法来提取出目标的位置、速度等信息。
其中，3DFFT处理是一种常用的信号处理算法，它可以将时域信号转换为频域信号，并进一步提取出有用的信息。
本文将详细介绍调频连续雷达回波信号的原理，重点讨论3DFFT处理的工作原理及其在雷达应用中的意义。
一、调频连续雷达回波信号的基本原理1. 发射信号的特点调频连续雷达是一种采用连续波进行测距的雷达系统，在工作时会持续向目标发送一定频率范围内的信号。
这种信号的频率不断变化，在短时间内可以覆盖一定的频率范围，这就是所谓的调频信号。
2. 目标回波信号的接收当调频信号遇到目标后，会发生回波现象，接收到的信号呈现出一定的频率变化规律。
这种频率变化可以提供目标的距离信息。
3. 回波信号的处理为了提取目标的距离、速度等信息，需要对回波信号进行一定的处理。
信号处理算法可以将时域的回波信号转换为频域的信号，并从中提取出有用的信息。
二、3DFFT处理原理1. 3DFFT算法概述3DFFT（Three-Dimensional Fast Fourier Transform）是一种将三维数据从时域转换到频域的算法。
在雷达应用中，回波信号可以看作是一个三维数据，分别是时间、频率和幅值。
通过3DFFT处理，可以将这些数据转换为频域中的三维数据，从而方便进行进一步的分析和处理。
2. 3DFFT处理的步骤（1）数据预处理在进行3DFFT处理之前，需要对回波信号进行一定的预处理，包括滤波、去噪、补零等操作，以保证处理的准确性和可靠性。
（2）时域数据转换将时域中的三维数据通过快速傅里叶变换（FFT）算法转换为频域中的三维数据，其中时间维对应频谱的一维，频率维对应频谱的另一维，幅值则对应频谱的幅度。
（3）频域数据处理对频域中的数据进行进一步处理，包括频谱分析、目标提取、参数计算等操作，以得到目标的具体信息。
调频连续波车载雷达的原理及应用
２
对 动态 物体 的发射 和接 收频 率之差 可 以表 示为 ：
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为 了探测 汽 车周 围的 动态 物体 ．雷 达发 射 信 号可
以采用 时域 中线性 的三 角形 频率 扫描 ． 图 １所示 。 如 这
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图 ２ 发 射 和 接 收信 号 在 时域 上 的关 系
称 为拍 频 ， 它等 同 于对 静 态物 体 的发射 和接 收频 率 之差 。根据 简单 的 三角关 系可得 ： 波 雷达还 适 合在恶 劣气 候条 件 下工 作 ．并 能 够在 汽车 制 造 中方 便地 将其 置于 塑料 挡板 之后 因此 ． 本文 主要
键 目前测 定 汽车之 间距 离 和速 度 的方 法 主要 有超 声
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波法 、 激光 法 和微波 雷达法 。 波 雷达 与其 它两 种方 式 微 相 比具 有 显著 的优点 ， 为其 工 作 频 率 高 、 长短 ， 因 波 可 有 效地 缩小 波束 角度 、 减小 天线 尺寸 。 不但 可 以探 测 它
调频连续波
三、信号采集与处理单元关键技术研究Equation Section 33.1 太赫兹频段线形调频连续波雷达系统及工作原理3.1.1 LFMCW雷达的基本特点调频连续波(FMCW)雷达一种通过对连续波进行频率调制来获得距离与速度信息的雷达体制。
雷达调频可以采用多种方式，线性和正弦调制在过去都已经得到广泛的运用。
其中线性调频是最多样化的，在采用FFT处理时它也是最适合于在大的范围内得到距离信息的。
鉴于此原因，有关调频连续波的焦点问题基本上都集中在LFMCW雷达上。
线性调频连续波（LFMCW）雷达是具有高距离分辨率、低发射功率、高接收灵敏度、结构简单等优点，不存在距离盲区，具有比脉冲雷达更好的反隐身、抗背景杂波及抗干扰能力的特点，且特别适用于近距离应用，近年来在军事和民用方面都得到了较快的发展。
主要优点可归结为以下三方面：LFMCW最大的优点是其调制很容易通过固态发射机实现；要从LFMCW系统中提取出距离信息，必须对频率信息进行处理,而现在这一步可以通过基于FFT的处理器来完成；LFMCW的信号很难用传统的截获雷达检测到。
除了上述优点外，LFMCW雷达也存在一些缺点。
主要表现在两个方面：作用距离有限：LFMCW雷达发射机和接收机是同时工作的，作用距离增大时，发射机泄漏到接收机的功率也增加；距离-速度耦合问题：LFMCW雷达采用的是超大时带积的线性调频信号，根据雷达信号模糊函数理论，它必然存在距离与速度的耦合问题，这不仅导致系统的实际分辨能力下降，而且会引起运动目标测距误差。
3.1.2 太赫兹频段LFMCW雷达系统根据目前国内的元器件水平和技术条件，在能够满足太赫兹波探测系统技术指标的前提下，本系统工作频率为220GHz，采用宽带线性调频探测体制方案，依靠天线测量目标的散射特性获取目标信息和距离信息。
线性调频连续波雷达具有低截获特性，在距离速度模糊方面与普通的脉冲雷达相比具有较大优势。
对于调频体制，利用在时间上改变发射信号的频率并与接收信号频率进行混频处理不仅能测定目标距离，而且能够精确测量目标径向速度，所以线性调频探测系统实现了太赫兹频段雷达的主动探测功能。
经典雷达资料-第14章 连续波(CW)雷达和调频(FM)雷达-1
第14章 连续波（CW ）雷达和调频（FM ）雷达William K. Saunders14.1 CW 雷达的简介及其优点雷达的一般概念是发射脉冲能量并测量脉冲往返的时间以确定目标距离。
很早就知道，CW 具有测量多普勒效应的优点；若采用某种编码，则还能测量距离。
CW 雷达的优点是设备简单，发射频谱窄。
后者减少了无线电干扰问题，并使所有的微波预选、滤波等变得简单，即对所接收波形的处理也容易了，因为中频电路所要求的频带很窄。
同样，在采用固态元件方面，由于峰值功率一般比平均功率大不了多少，特别是当所需要的平均功率能为单个固态元件所承受时，CW 就更加引人注意了。
CW （非调制的）雷达的另一个非常明显的优点是，不论目标的速度有多大，相距的距离有多远，它都能处理而没有速度模糊。
可对脉冲多普勒雷达或是MTI 雷达而言，要具有这一优点，处理就得相当复杂。
当然，非调制的CW 雷达本身基本上不能测量距离。
调制的CW 雷达总要做不希望的折中（例如，在距离模糊和多普勒频率模糊之间的折中），这是相参脉冲雷达的致命弱点（参见第15章～第17章）。
由于CW 雷达发射其所需的平均功率时有着最小的峰值功率，并且又具有很高的频率分集性，因此不容易被侦察设备探测到。
特别是侦察接收机依靠脉冲结构产生声音指示或视觉指示时，这一点更为正确。
警用雷达和某些低电平人身探测雷达具有这种奇妙的特点。
即使是用最简单的视频型式斩波接收机，也不能在足够的距离上报警，从而不便于采取措施。
不能说CW 雷达有这么多优点而没有相应缺点。
信号泄漏，即发射机的发射信号及其噪声直接泄漏到接收机是CW 雷达存在的一个严重问题。
Hansen [1]、Varian [2]及其他作者早就认识到这个问题。
事实上，从CW 雷达的历史可以看出，由于有信号泄漏，因此一直都在力图提出巧妙的方法，以取得所要求的灵敏度。
14.2 多普勒效应在许多物理文献中都有对于多普勒现象完整的叙述，Skolnik [3]一书（第3章中的第68～69页）着重在雷达方面做了讨论。
无线射频调整原因雷达
无线射频调整原因雷达
无线射频调整原因雷达，即调频连续波（FMCW）雷达，其原理是发送具有一定带宽、频率线性变化的连续信号，再对接收到的连续信号进行快速傅里叶变换（FFT），通过发送与接收信号的频率差来计算两个信号的时间差，最后由时间差得到对应的距离值。
FMCW雷达发射的信号通常为锯齿波，其接收信号与发射信号之间会有一定的时间差，这个时间差与目标和雷达之间的距离成正比。
通过测量这个时间差，就可以计算出目标与雷达之间的距离。
此外，FMCW雷达还可以通过测量发射信号和接收信号之间的相位差来估计目标的速度。
当雷达发射两个间隔一定的线性调频脉冲时，每个脉冲通过FFT处理可以检测到物体的距离。
当物体移动时，测得的相位差对应于物体移动的距离，从而可以计算出物体的速度。
因此，无线射频调整在FMCW雷达中起着至关重要的作用，它确保了雷达系统能够准确地测量目标和雷达之间的距离以及目标的速度。
通过调整无线射频的参数，如频率、相位和幅度等，可以优化雷达系统的性能，提高测量精度和稳定性。
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连续波调频雷达
雷达主要分为和连续波雷达两大类。
当前常用的雷达大多数是脉冲雷达，常规脉冲雷达是周期性地发射高频脉冲。
而连续波雷达即是发射连续波信号的雷达，它的可以是单频、
制）的。
单频连续波雷达可用于测速，多频（至少三个频点）和调频连续波雷达可用于测速和测距。
它的优点是不存在距离盲点、精度高、带宽大、功率低、简单小巧，缺点是测距量程受限、存在多普勒距离耦合和收发很难完全隔离。
1、频率： (±15MHz) （Ku 波段）
2、扫频带宽F ∆： 30MHz
3、调制周期T ： ms 06.1=T
4、实际回波最大迟延： s d m 16.0t max =
t
5、相干处理时间间隔：ms s d 9.0m 16.0m s 06.1t -T T max Coherent =-==
（量程越小，差拍频率越小，可获得的越大的相干处理时间，能该晒距离分辨率）
6、速度多普勒耦合： 速度较小不考虑，采用锯齿波调频信号时，一般直接将其影响加到系统误差中去。
若采用三角波调频倒可以再信号处理时对其进行补偿。
t
实测数据处理流程。