8毫米波测距雷达设计
毫米波雷达角度范围
毫米波雷达角度范围
毫米波雷达是一种利用毫米波频段进行探测和测距的雷达系统。
它具有高精度、高分辨率和抗干扰能力强的特点，被广泛应用于军事、民用和科学研究等领域。
在毫米波雷达中，角度范围是一个重要的参数，它决定了雷达能够覆盖的区域范围。
毫米波雷达的角度范围通常是由雷达天线的设计和工作频率决定的。
在设计雷达天线时，需要考虑到天线的指向性、波束宽度和辐射功率等因素。
通常情况下，毫米波雷达的角度范围可以分为水平角度范围和垂直角度范围两个方面。
在水平角度范围方面，毫米波雷达可以实现全方位的扫描和探测。
通过调整天线的指向性和波束宽度，可以实现对不同角度的目标进行探测和测距。
水平角度范围通常在0度到360度之间，可以覆盖整个水平方向上的区域。
在垂直角度范围方面，毫米波雷达可以实现对不同高度目标的探测和测距。
通过调整天线的仰角，可以实现对不同高度目标的覆盖。
垂直角度范围通常在-90度到90度之间，可以覆盖从地面到天空的区域。
毫米波雷达的角度范围对于实际应用非常重要。
在军事领域，角度范围决定了雷达的侦察范围和探测能力，对于敌方目标的追踪和定位起着关键作用。
在民用领域，角度范围决定了雷达的监测范围和
安全性能，对于交通管理、安防监控等方面有着重要意义。
在科学研究领域，角度范围决定了雷达的观测范围和精度，对于地球观测、天文观测等方面有着重要作用。
毫米波雷达的角度范围是一个重要的参数，它决定了雷达的覆盖范围和探测能力。
合理的设计和调整角度范围可以提高雷达的性能和应用效果。
毫米波雷达的角度范围是一项关键技术，它在各个领域都有着广泛的应用前景。
毫米波雷达测距算法
毫米波雷达测距算法一种常见的毫米波雷达测距算法是时差测距算法。
该算法通过测量信号在发送和接收之间的时间差，然后根据光速计算出目标与雷达之间的距离。
该算法的基本原理是，雷达发射一个短脉冲信号，然后接收到该信号的回波。
通过测量回波信号的到达时间，就可以确定目标与雷达之间的距离。
时差测距算法的关键是测量到达时间。
为了准确测量到达时间，可以使用高速时钟来记录信号的发送和接收时间。
这需要雷达系统具备高精度的时钟同步，以确保测量结果的准确性。
此外，还需考虑信号传输的延迟，例如信号在电缆中传播的时间等。
另一种常见的毫米波雷达测距算法是相位测距算法。
该算法通过测量信号的相位变化来计算目标与雷达之间的距离。
相位测距算法的基本原理是，雷达发射一个持续波信号，然后接收到该信号的回波。
通过测量回波信号与发射信号之间的相位差，就可以确定目标与雷达之间的距离。
相位测距算法的关键是测量相位差。
为了准确测量相位差，可以使用高精度的相位锁定环路（PLL）或频率合成器来保持发射信号和接收信号的相位同步。
此外，还需考虑信号的多径效应，即信号在传播过程中通过不同路径到达的影响。
除了时差测距算法和相位测距算法，还有其他一些常见的毫米波雷达测距算法，例如基于脉冲压缩技术的测距算法，基于多普勒效应的测距算法等。
这些算法通过不同的信号处理技术来提高测距的精度和可靠性。
总的来说，毫米波雷达测距算法是通过测量信号的时间延迟或相位变化来计算目标与雷达之间的距离。
不同的算法可以根据信号处理技术的不同，提供不同精度和可靠性的测距结果。
在实际应用中，需要根据具体的需求和环境条件选择合适的测距算法。
毫米波雷达标准
毫米波雷达标准
毫米波雷达标准是指用于毫米波雷达系统的技术规范和规则。
毫米波雷达是一种利用毫米波频段的电磁波进行探测和测距的雷达系统。
以下是一些常见的毫米波雷达标准：
1. IEEE 80
2.15.3c：这个标准是用于无线个人区域网络（WPAN）的毫米波雷达系统的技术规范。
它定义了在60
GHz频段进行高速通信的技术要求和性能指标。
2. FCC Part 15.253：美国联邦通信委员会（FCC）发布的关于
毫米波雷达设备的规定。
该规定规定了操作频率、功率限制、发射模式、频谱扫描和频谱利用等方面的限制。
3. ETSI EN 302 567：这是欧洲电信标准协会（ETSI）发布的
关于车辆雷达系统的技术规范。
该规范规定了车辆雷达系统在77 GHz频段的工作要求、频率规划和电磁兼容性等方面的要求。
4. ISO 21814：这是国际标准化组织（ISO）发布的关于车辆雷达系统的标准。
它规定了车辆雷达系统的技术要求和测试方法，以确保其功能和性能符合预期。
这些标准和规范的制定旨在确保毫米波雷达设备的性能稳定、频谱利用合理、电磁兼容性良好，并促进全球范围内的互操作性和通信标准化。
一种8mm交通雷达前端设计
９４一种8mm 交通雷达前端设计王飞（安徽蓝盾光电子股份有限公司，安徽铜陵244000）摘要：雷达是交警道路测速重要的设备。
文章介绍了一种8mm 交通雷达前端的设计与实现，选用耿式管产生振荡器的频率，对微带集成电路进行设计。
详细阐述系统的前端射频电路设计仿真，给出了仿真结果，并在用频谱仪进行前端射频信噪比的测试。
该系统经过项目使用，具有工作稳定、实用性强，便于实现产品的便携式、小型化，满足道路监测车辆测速的应用需求。
关键词：雷达前端；分支线耦合器；信噪比中图分类号：TN958文献标识码：A 文章编号：1673-1131（2019）12-0094-03A design of 8mm traffic radar front-endWang Fei(Anhui Landun Photoelectron Co.,LTD,Tongling,244000,China )Abstract:Radar is an important equipment for traffic police to measure speed.This paper introduces the design and implemen-tation of a 8mm traffic radar front-end.The frequency of the oscillator generated by Gunn,the microstrip integrated circuit is de-signed.The front-end RF circuit design simulation of the front-end of the system is described in detail,the simulation results are given,and the front-end RF signal-to-noise ratio is tested by the spectrum analyzer.The system is stable and practical after being used in the project.It is convenient to realize portable and miniaturization after project of the product,it applies requirements of road monitoring vehicle speed measurement.Keywords:radar front-end;branch line coupler;signal to noise ratio.0引言近年来，随着经济的快速发展，机动车持有量迅速上升；交通管理现状和需求的矛盾进一步加剧，利用交通测速系统对交通控制显得尤为必要。
毫米波雷达校准方案
毫米波雷达校准方案一、校准前准备。
1. 工具大集合。
咱们得先把要用的工具都找齐咯。
就像厨师做菜得先备齐调料和厨具一样。
需要有高精度的测量仪器，比如激光测距仪，这可是咱们校准的小助手。
还得有专门的校准工装，这就好比给雷达量身定制的小座椅，让它能稳稳地待着接受校准。
另外，螺丝刀、扳手这些小工具也不能少，有时候可能要对雷达的安装位置做微调呢。
2. 找个好地方。
校准的场地也很重要哦。
要找一个开阔、平坦的地方，没有太多干扰物。
要是周围到处都是大铁架子或者乱七八糟的金属堆，那毫米波雷达肯定要晕头转向，校准出来的结果也不靠谱。
就像人在嘈杂的菜市场里很难集中精力一样，雷达在杂乱的环境里也没法好好校准。
二、雷达安装检查。
1. 安装位置。
先看看毫米波雷达的安装位置对不对。
它就像一个小卫士，要站在合适的位置才能好好站岗。
安装的角度、高度都得符合车辆或者设备的设计要求。
要是安装歪了，就像人歪着脖子看东西，看到的世界肯定是歪的，雷达探测的数据也会不准确。
可以用量角器简单量一量角度，用尺子量一量高度，确保在误差范围内。
2. 连接紧固。
再检查一下雷达的连接线，得确保它们都紧紧地连在雷达和设备上。
如果连接线松松垮垮的，就像电话线断了一样，信号传输肯定会出问题。
就像两个人打电话，线断了还怎么好好聊天呢？用手轻轻拽一拽连接线，要是感觉很松，那就赶紧拧紧螺丝或者重新插好接头。
三、静态校准。
1. 距离校准。
现在开始校准距离啦。
把激光测距仪摆在雷达前面，要摆得正正当当的哦。
先测量出一个已知的准确距离，比如说10米。
然后让毫米波雷达去探测这个距离，看看它测出来的结果是多少。
如果不一样，就像两个人量同一段路得出了不同的长度一样，那就得调整雷达的参数了。
一般雷达都有专门的校准软件或者调节旋钮，可以慢慢地调整，直到雷达测出来的距离和激光测距仪测出来的差不多为止。
这就像把两个时钟的时间调得一样准。
2. 角度校准。
角度校准也很关键呢。
可以在雷达前面放几个有明显角度的目标物，比如说一个斜着放的大板子。
毫米波雷达产品手册
毫米波雷达产品手册
一、产品简介
毫米波雷达，采用毫米波频段的雷达技术，具有体积小、质量轻和空间分辨率高等优点。
本产品手册旨在为用户提供关于毫米波雷达的详细信息和使用指南。
二、产品特点
1. 高精度测距测速：采用先进的毫米波技术，实现高精度测距测速，适用于多种应用场景。
2. 小型化设计：体积小巧，易于集成到各种终端设备中，方便安装和使用。
3. 抗干扰能力强：毫米波具有较强的穿透能力和抗干扰能力，能够在复杂环境中稳定工作。
4. 可靠性高：采用高品质的元器件和严格的生产工艺，确保产品具有高可靠性和稳定性。
三、使用指南
1. 安装与接线
请遵循当地电力安全规范进行安装和使用，确保供电电源满足安全电压标准。
在建筑物安装接线中应装有易于拆卸的断开装置，电源线不要被碾压或踩踏。
2. 操作步骤
（1）打开电源开关，等待雷达启动；
（2）根据实际需求，通过控制面板或遥控器设置参数；
（3）开始检测，观察显示器或接收设备上的数据，确保正常工作。
3. 注意事项
（1）避免在强磁场或电场的环境中使用，以免影响测量精度；
（2）在潮湿、高温、低温等恶劣环境下使用时，应采取相应的防护措施；（3）定期进行设备维护和保养，保证设备的正常运行和使用寿命。
四、常见问题及解决方法
1. 雷达无法启动：检查电源是否正常，检查接线是否牢固。
2. 测量数据不准确：检查雷达是否正确对准目标，检查周围是否有干扰源。
3. 设备发热严重：关闭设备，待其冷却后再使用。
4. 设备故障：如有任何其他问题或故障，请及时联系我们的技术支持团队。
我们将竭诚为您服务。
ti毫米波雷达 距离短一点的波形参数
毫米波雷达技术是一种应用于远距离测距、目标探测和图像成像的高频电磁波技术。
在毫米波雷达技术中，波形参数是指波形在距离短一点时的一些具体参数，包括波形的频率、极化、带宽等。
波形参数的选取对毫米波雷达系统的性能和应用具有重要影响，因此研究和探讨毫米波雷达距离短一点的波形参数是非常有意义的。
一、波形参数的频率选择毫米波雷达波形参数的频率选择需要考虑到大气对电磁波的吸收和散射特性。
在大气透射窗口，毫米波波段主要包括W波段（94GHz）、D波段（130-170GHz）、F波段（220-300GHz）等。
不同的频段在大气传输特性、设备成本、目标分辨率等方面有不同的优势和限制，因此在选择波形参数的频率时需要进行全面考虑。
二、波形参数的极化选择毫米波雷达波形参数的极化选择是指雷达发射的电磁波的极化状态。
主要包括水平极化和垂直极化两种。
在实际应用中，需要根据具体的场景和目标选择合适的极化方式。
水平极化在大气吸收和地物散射方面具有一定的优势，而垂直极化在减小海面散射和抑制多径效应方面有明显效果。
在选择波形参数的极化时需要考虑到实际应用需求和系统性能。
三、波形参数的带宽选择毫米波雷达波形参数的带宽选择是指雷达发射信号的频率范围。
带宽的选择直接影响到雷达系统的分辨率和探测性能。
通常情况下，带宽越大，系统的分辨率越高，对目标的探测能力也越强。
但是带宽较大也会增加系统的复杂性和成本，同时在实际应用中需要考虑到乱射干扰和目标回波信噪比等因素。
因此在选择波形参数的带宽时需要进行综合考虑。
四、波形参数的调制选择毫米波雷达波形参数的调制选择是指雷达发射信号的调制方式。
常见的调制方式包括线性调频（LFM）、恒频（CW）和调制多普勒等。
不同的调制方式对系统的功耗、目标分辨率和抗干扰能力等方面有不同的影响。
在实际应用中，需要根据具体的任务需求和场景特点选择合适的调制方式，以达到最佳的探测和测距性能。
毫米波雷达距离短一点的波形参数的选择需要全面考虑大气传播特性、目标特征和系统性能等因素，通过合理的参数选择可以提高雷达系统的探测性能和图像成像质量，在军事、航空航天、地质勘探、气象监测等领域具有广泛的应用前景。
面向电磁特性测量的毫米波级联雷达系统设计
面向电磁特性测量的毫米波级联雷达系统设计
张苏;谭恺;雒梅逸香;唐文明;陈浩宇;徐丰
【期刊名称】《上海航天(中英文)》
【年(卷),期】2022(39)3
【摘要】单芯片毫米波雷达面临着测量维度单一、分辨率低的问题,级联雷达芯片可以获取目标的多维信息,但是给信号采集、存储和处理带来了很大压力。
本文设计了高速信号处理板与级联雷达芯片构成一套完整的毫米波多发多收(MIMO)成像系统。
该系统为稀疏阵面,采用时分多址(TDMA)模式,使得系统兼具2个维度的高分辨率以及空间分辨能力,并且系统内部采用高速串行计算机扩展总线标准(PCI-Express),外部采用Thunderbolt3接口,均具备很高的通道传输速率,支持对目标区域进行实时成像。
使用该系统可以从高分辨成像结果中提取有效的电磁特征,以更好地使用毫米波区分不同电磁特性的目标。
最后,采用此系统开展点目标和复杂目标的成像试验,成像结果充分验证了该毫米波雷达可以有效测量不同类型目标的电磁特征,对不同电磁特性的目标具备一定的分辨能力及快速成像能力。
【总页数】7页(P20-25)
【作者】张苏;谭恺;雒梅逸香;唐文明;陈浩宇;徐丰
【作者单位】复旦大学信息科学与工程学院;上海御渡半导体科技有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TN957.2;TP732.1
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毫米波雷达喇叭透镜组合设计方法
毫米波雷达喇叭透镜组合设计方法在毫米波雷达系统中，喇叭透镜组合被广泛应用于天线系统中，用于增强辐射和接收的效果。
喇叭透镜组合的设计方法对于毫米波雷达系统的性能至关重要。
本文将介绍一种毫米波雷达喇叭透镜组合的设计方法，以提高雷达系统的性能和精度。
首先，设计喇叭透镜组合的第一步是选择透镜的形状。
常见的喇叭透镜形状有圆形、抛物面和椭圆形等。
透镜的形状会影响辐射和接收的特性，因此需要根据具体的雷达系统要求来选择透镜的形状。
第二步是确定透镜的尺寸和曲率。
透镜的尺寸和曲率会影响辐射和接收的波束特性。
透镜的尺寸通常是根据雷达系统的工作频率和波束宽度来确定的。
曲率的选择则需要考虑透镜的抛物面特性和辐射的聚焦效果。
第三步是确定透镜的材料。
透镜的材料应具有良好的电磁特性和耐高温性能。
常用的透镜材料包括聚苯乙烯、聚四氟乙烯等。
材料的选择需要综合考虑透镜的电磁特性、成本和可加工性等因素。
第四步是进行透镜组合的设计。
透镜组合可以通过串联、并联或混合的方式进行。
串联的透镜组合可以实现辐射和接收的波束聚焦效果，提高系统的精度和灵敏度。
并联的透镜组合可以扩展辐射和接收的波束范围，增加雷达系统的覆盖面积。
混合的透镜组合则可以实现辐射和接收的多波束特性，提高系统的多任务处理能力。
最后，进行透镜组合的优化设计。
优化设计可以利用数值模拟和仿真方法进行。
通过调整透镜的尺寸、曲率和材料等参数，可以优化辐射和接收的性能。
优化的目标可以是最大化辐射功率、最小化接收噪声等。
综上所述，毫米波雷达喇叭透镜组合的设计方法是一个复杂的过程，需要综合考虑透镜的形状、尺寸、曲率和材料等因素。
通过合理选择和设计，可以提高雷达系统的性能和精度，满足不同应用需求。
在设计过程中，数值模拟和仿真方法的应用可以帮助工程师进行优化设计，提高设计效率和准确性。
雷达的工程设计方案
雷达的工程设计方案一、引言雷达技术是现代通信和导航系统中不可或缺的组成部分。
雷达主要用于探测、跟踪和识别远距离目标，其应用领域涵盖军事、民用航空、气象预报、海上监测等多个领域。
随着科技的发展，雷达系统也在不断进行创新和升级，以满足日益增长的需求。
本文将详细介绍一种雷达的工程设计方案，包括系统架构、技术规格、主要构成部分、测试方法等内容，以期为雷达系统的设计和应用提供一定的参考。
二、系统架构本雷达系统采用主动相控阵雷达技术，其主要架构如下图所示。
整个系统由天线、发射模块、接收模块、信号处理模块、控制模块等部分组成。
天线部分由一系列大功率、窄波束宽的阵列组成，用于进行波束的形成和指向。
发射模块通过功放将高频信号发射到天线上，形成射频波束；接收模块接收回波信号，并通过低噪声放大器进行增益，最终输入到信号处理模块进行处理。
信号处理模块通过数字信号处理技术，对接收到的信号进行解调、滤波、目标提取等操作，最终输出目标信息。
控制模块用于管理整个系统的工作，并对天线进行指向。
整个系统的构架能够实现高精度的目标探测、跟踪和识别功能，可应用于航空、军事等领域。
三、技术规格1. 工作频率：X波段，频率范围为8-12GHz；2. 探测距离：距离分辨率为10m，最大探测距离为200km；3. 波束特性：阵列天线可实现高精度波束形成和指向，波束宽度小于1度；4. 高功率发射：发射功率达到100kW，确保长距离目标的检测和跟踪；5. 高灵敏度接收：系统的接收灵敏度为-150dBm，能够接收微弱的目标回波信号；6. 数据处理能力：采用高性能数字信号处理器，能够实现复杂的信号处理算法。
以上技术规格能够满足雷达系统在各种复杂环境下的工作需求，同时也具备一定的抗干扰和抗干涉能力。
四、主要构成部分与技术特点1. 天线部分：天线采用主动相控阵技术，能够实现非常快速和精确的波束形成和指向，同时也具备多波束能力，可同时跟踪多个目标。
2. 发射模块：发射模块采用高功率双向功放技术，能够输出高功率和稳定的射频信号，确保长距离目标的探测和跟踪。
毫米波雷达测距原理
毫米波雷达测距原理毫米波雷达是一种以微波的形式运作的雷达，它的工作原理是通过发出微波，再接收反弹回来的信号，从而计算出目标物体的距离。
毫米波雷达又被称为微波雷达，它使用的频段是底频微波，也就是30GHz至300GHz之间的频段。
毫米波雷达被广泛应用于机载雷达、车载雷达和船载雷达等领域，因为它能够对短距离、小目标进行精确测量。
毫米波雷达测距的原理是基于雷达设计的一条基本公式，即“距离=时间×速度”。
在毫米波雷达中，发射器会向目标发射微波信号，在信号到达目标后，它会被目标吸收或散射，一部分微波信号会返回雷达系统，由接收器接收。
测距公式的关键是计算信号往返时间，也就是信号从雷达系统发射到目标，再从目标反弹回来到雷达系统的时间。
毫米波雷达中的发射器和接收器是非常关键的组件，发射器和接收器之间的时间差被称为“时延”，毫米波雷达可以通过计算“时延”来测量目标的距离。
这可以通过使用一个叫做“时间差测距器”的装置实现，其实现的原理是在发射和接收之间添加一个称为“时钟”的组件。
时钟在发射器和接收器之间同步运行，它开始计时时刻并记录每次微波信号从发射器发出时间，并在接收器接收到微波信号后停止计时。
通过这种方法可以很方便地计算出微波信号从发射器到接收器的时间差，从而得到目标物体的距离。
除了使用时间差测距器来计量时间差，在毫米波雷达中还可以使用频率测量器来计算时间差。
这种测量方式和时间差测距器不一样，它的原理是利用频率不同来计算微波信号的时间差。
具体来说，发射器会发出一定频率的微波信号，当它遇到目标时，它的频率会随着接收到的信号的频率变化。
那么，如果我们知道了发出的频率和接收到的频率，就可以计算出从发射器到目标，再从目标反弹回来到接收器的时间差。
除了测距，毫米波雷达还可以使用反射系数来测量目标的尺寸和轮廓。
反射系数是一个数值范围从0到1，它代表了目标物体反射信号的强度，这个数值越高，则目标物体的反射信号越强。
毫米波雷达项目工程组织计划方案
毫米波雷达项目工程组织计划方案一、项目背景毫米波雷达是一种依靠太赫兹频段电磁波进行物体探测和成像的技术。
该技术在无人驾驶、安防监控、远程测距等领域具有广阔的应用前景。
为了推动该技术的研发和应用，我们决定组织一个毫米波雷达项目工程组织，协调各方资源，共同推进项目的开展。
二、项目目标1.研发一套完整的毫米波雷达技术解决方案，包括硬件设计、信号处理算法和系统集成等方面。
2.打造一套性能优良、成本合理的毫米波雷达产品，满足市场需求。
3.积极开展市场推广和应用推进，拓展毫米波雷达的应用领域。
4.建立一个高效的组织机构，协调各方资源，保证项目的顺利进行。
5.在项目周期内培养一支具备毫米波雷达开发能力的技术团队。
三、项目组织架构1.项目组长：负责整个项目的规划和管理，协调各个部门之间的合作。
2.技术部：负责毫米波雷达的硬件设计、信号处理算法研发和系统集成等工作。
3.市场部：负责市场调研、产品推广和客户服务等工作。
4.供应链部：负责物料采购和供应商管理等工作。
5.财务部：负责项目预算和资金管理等工作。
四、项目计划1.项目启动阶段（1个月）-明确项目目标和计划。
-确定项目所需人力资源和物力资源。
-制定项目详细计划。
-组建项目团队，明确各个岗位的职责和任务。
2.需求分析阶段（2个月）-与市场部门密切合作，了解市场需求和客户需求。
-进行竞品分析，确定项目的技术难点和创新点。
-与技术部门合作，制定详细的技术规格和需求文档。
3.方案设计阶段（3个月）-根据需求文档，进行系统架构设计。
-进行硬件设计，包括雷达天线、射频模块和数据采集模块等。
-进行信号处理算法设计和优化。
-进行系统集成和测试。
4.产品开发和测试阶段（4个月）-根据方案设计，进行产品开发。
-进行各个部分的模块测试和整体测试。
-进行性能优化和功能测试。
-对产品进行市场验证和用户测试。
5.生产和推广阶段（3个月）-与供应链部门合作，进行产品批量生产。
-制定产品推广和销售策略。
基于毫米波雷达技术的人体姿态检测仪器设计
基于毫米波雷达技术的人体姿态检测仪器设计基于毫米波雷达技术的人体姿态检测仪器设计引言：随着人工智能和物联网技术的快速发展，人体姿态检测成为了一个重要的研究领域。
传统的姿态检测技术往往依赖于摄像头和图像处理算法，然而，受限于光线、角度和遮挡等因素，这些方法在实际应用中存在一定的局限性。
因此，本文提出了一种基于毫米波雷达技术的人体姿态检测仪器设计，该设计能够有效地解决传统方法的问题并实现准确和稳定的姿态检测。
1. 毫米波雷达技术的介绍毫米波雷达技术是一种利用毫米波频段（30 GHz至300 GHz）的电磁波进行探测和测距的技术。
与传统的光学相比，毫米波具有穿透力强、不受光线影响、能够穿透非金属材料等特点，因此在人体姿态检测中具有巨大的潜力。
2. 仪器设计基于毫米波雷达技术的人体姿态检测仪器主要包括以下几个部分：（1）毫米波雷达模块：采用高频段的毫米波雷达模块，例如60 GHz或77 GHz，以获取高精度的人体姿态信息。
该模块通常由毫米波发射器和接收器组成，用于发射和接收毫米波信号。
（2）信号处理单元：将从毫米波雷达模块接收到的信号进行处理，例如滤波、去噪和解调等，以提取人体姿态信息。
可以采用数字信号处理技术，如快速傅里叶变换（FFT）和数字滤波器等。
（3）姿态计算单元：利用信号处理单元提取到的人体姿态信息，通过相应的算法进行计算，确定人体的姿态。
可以采用机器学习算法，如神经网络、支持向量机等，以实现准确和稳定的姿态检测。
（4）显示与输出单元：将计算单元输出的姿态结果进行显示，通常采用液晶显示屏或其他可视化设备。
此外，还可以提供数据输出接口，方便用户进一步处理和分析姿态数据。
3. 性能和应用基于毫米波雷达技术的人体姿态检测仪器具有准确性高、稳定性好、适应性强等优点。
它可以广泛应用于医疗保健、体育训练、人机交互等领域。
例如，在医疗保健方面，可以用于康复训练和运动监测，帮助康复患者或运动员正确和安全地进行运动。
长距离毫米波交通雷达应用技术要求
长距离毫米波交通雷达应用技术要求一、引言长距离毫米波交通雷达是一种利用毫米波技术进行车辆检测和距离测量的先进设备。
其应用在交通领域可以实现车辆远距离的高精度检测和监控，为交通管理和智能交通系统提供重要支持。
本文将介绍长距离毫米波交通雷达的应用技术要求。
二、雷达性能要求1. 高精度：长距离毫米波交通雷达需要具备高精度的测距和测速能力，能够准确地检测车辆的位置和速度信息。
测距误差应控制在几厘米以内，测速误差应控制在几公里/小时以内。
2. 高可靠性：雷达系统需要具备高可靠性，能够在各种复杂的环境条件下正常工作，包括恶劣的天气条件（如雨雪、雾霾等）、复杂的道路情况（如弯道、上下坡等）以及车辆遮挡等。
3. 高鲁棒性：长距离毫米波交通雷达需要具备高鲁棒性，能够有效地抵抗外界干扰和噪声，保证数据的准确性和稳定性。
4. 高时空分辨率：雷达系统需要具备高时空分辨率，能够在较短时间内对多个目标进行检测和跟踪，并能够准确地区分相邻车辆、行人等目标。
5. 高抗干扰能力：长距离毫米波交通雷达需要具备高抗干扰能力，能够有效地抵抗其他雷达、无线电设备等的干扰，保证数据的可靠性和准确性。
三、系统设计要求1. 天线设计：长距离毫米波交通雷达的天线设计应具备较高的增益和方向性，以提高雷达的探测距离和目标分辨率。
同时，天线的波束宽度应适中，既能够覆盖较大的检测区域，又能够准确地定位目标。
2. 信号处理：雷达系统需要具备强大的信号处理能力，能够对接收到的毫米波信号进行滤波、解调、去噪等处理，提取目标的位置、速度等信息。
3. 数据通信：长距离毫米波交通雷达需要具备高速的数据通信能力，能够实时地传输检测到的数据给交通管理中心或智能交通系统，以支持实时的交通监控和管理。
4. 高可靠性设计：雷达系统的硬件和软件设计应具备高可靠性，能够在长时间连续工作的情况下保持稳定性能，并能够自动识别和纠正故障，提高系统的可靠性和稳定性。
四、应用要求1. 交通监控：长距离毫米波交通雷达可以用于交通监控，实时检测和监控道路上的车辆数量、速度、行驶方向等信息，为交通管理提供重要参考。
毫米波雷达 最大探测距离 计算公式
毫米波雷达最大探测距离计算公式
毫米波雷达的最大探测距离可以通过以下计算公式来估算：
最大探测距离= (雷达发射功率×雷达接收天线增益×目标的雷达截面积) / (雷达工作频率×目标与雷达之间的传播损耗)
各参数的单位如下：
- 雷达发射功率：单位为瓦特（W）。
- 雷达接收天线增益：无单位，一般以分贝（dB）表示。
- 目标的雷达截面积：单位为平方米（m^2）。
- 雷达工作频率：单位为赫兹（Hz）。
- 目标与雷达之间的传播损耗：一般以分贝（dB）表示。
该公式只是一个估算值，实际情况受到多种因素的影响，如天气条件、地形等。
因此，在实际应用中还需要考虑其他因素进行精确计算和调整。
基于毫米波雷达汽车测距报警系统设计
基于毫米波雷达汽车测距报警系统设计随着现代科技的不断发展，汽车科技也在不断创新。
毫米波雷达成为了汽车科技中的一个重要发展方向。
毫米波雷达可以向车辆提供周围环境的精确数据，用于自动驾驶、智能停车、安全制动等等。
本文旨在设计并实现一种基于毫米波雷达的汽车测距报警系统。
一、系统概述本系统的主要目的是在车辆行驶过程中提供一个高精度的测距功能，当检测到与其距离过近的车辆时会发出报警。
系统采用毫米波雷达芯片，控制器采用STM32F103C8T6单片机，显示模块采用OLED屏幕。
系统的核心是毫米波雷达模块，它能够通过射频信号探测出前方障碍物或车辆的距离并将其传输到控制器上，控制器通过算法处理后得出距离数值并显示在OLED屏幕上。
当距离小于一定阈值时，系统会发出声音或者振动警报。
二、系统设计1.硬件设计系统硬件主要包括毫米波雷达模块、STM32单片机、OLED屏幕、报警模块和电源模块。
其中，毫米波雷达模块作为系统核心，通过探测周围环境并传输数据到单片机。
STM32单片机通过算法处理得出距离并显示在OLED屏幕上。
报警模块则是探测到距离过近时触发的声音或振动警报。
系统软件采用C语言编程，主要包括毫米波雷达数据的读取、距离计算和OLED显示。
具体流程如下：（1）毫米波雷达数据的读取通过设置单片机串口接收数据，将毫米波雷达模块采集到的信号读取到单片机上。
毫米波雷达模块将探测到的障碍物或车辆距离通过射频信号传输到单片机。
（2）距离计算读取到毫米波雷达模块传输的信号后，单片机将信号通过算法进行计算和处理，得出距离值并保存到缓存中。
算法主要包括信号处理和距离计算两个过程。
（3）OLED显示通过OLED驱动程序将计算出来的距离值显示在OLED屏幕上，并且在屏幕上显示距离报警的标志。
（4）报警当距离小于一定阈值时，触发报警模块，发出声音或振动警报。
三、系统实现本系统主要围绕毫米波雷达模块进行构建，选用硬件和软件技术，实现了一个稳定的汽车测距报警系统。
AWR1642雷达传感器的移动车辆测速测距设计
A W R1642雷达传感器的移动车辆测速测距设计秦吕,胡星星,赵耀,曾洁(成都理工大学信息科学与技术学院,成都610059)摘要:为了检测电动自行车是否超速,本文设计了一种移动电动自行车测速测距系统㊂该设计采用77G H z毫米波雷达,在AWR1642采集到回波信号后,在时域上进行F F T,通过计算其相位的变化㊁C F A R处理㊁峰值聚集㊁多普勒补偿等后,得出车辆的距离㊁速度和行驶角度,并用C A N总线传送数据到上位机,车辆的运动可以在MA T L A B的界面进行实时显示㊂将验证系统固定在公路边的平台上,对普通家用电动自行车进行测量测试结果表明,该系统可以准确测出电动自行车的距离㊁速度等信息㊂关键词:AWR1642;F M C W;移动车辆;测速;测距;测角中图分类号:T P311.5文献标识码:AS p e e d a n d D i s t a n c e M e a s u r i n g S y s t e m f o r M o b i l e E l e c t r i c B i c y c l eB a s e d o n A W R1642R a d a r S e n s o rQ i n L v,H u X i n g x i n g,Z h a o Y a o,Z e n g J i e(S c h o o l o f I n f o r m a t i o n S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y,C h e n g d u U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y,C h e n g d u610059,C h i n a)A b s t r a c t:I n o r d e r t o d e t e c t w h e t h e r t h e E-b i k e i s s p e e d i n g,a s p e e d a n d d i s t a n c e m e a s u r e m e n t s y s t e m o f m o b i l e e l e c t r i c b i c y c l e b a s e d o n AWR1642i s d e s i g n e d.I n t h i s d e s i g n,77G H z m i l l i m e t e r w a v e r a d a r i s u s e d.A f t e r AWR1642c o l l e c t s t h e e c h o s i g n a l,F F T i s c a r r i e d o u t i n t h e t i m e d o m a i n.A f t e r c a l c u l a t i n g t h e p h a s e c h a n g e,C F A R p r o c e s s i n g,p e a k g a t h e r i n g,D o p p l e r c o m p e n s a t i o n,e t c,t h e d i s t a n c e,s p e e d a n d d r i v i n g a n g l e o f t h e v e h i c l e a r e o b t a i n e d,a n d t h e d a t a i s t r a n s m i t t e d t o t h e u p p e r c o m p u t e r b y C A N b u s.T h e m o v e m e n t o f t h e v e h i-c l e c a n b e d i s p l a y e d i n r e a l t i m e i n t h e MA T L AB i n t e r f a c e.T h e v e r i f i c a t i o n s y s t e m i s f i x e d o n t h e p l a t f o r m b e s i d e t h e r o a d t o m e a s u r e t h e d i s t a n c e a n d s p e e d o f t h e o r d i n a r y h o u s e h o l d e l e c t r i c b i c y c l e.T h e t e s t s h o w s t h a t t h e s y s t e m c a n e f f e c t i v e l y d e t e c t t h e d i s t a n c e,s p e e d a n d d r i v i n g a n g l e o f t h e v e h i c l e.K e y w o r d s:AWR1642;F M C W;m o b i l e v e h i c l e;r a n g i n g;s p e e d m e a s u r e m e n t;a n g l e m e a s u r e m e n t0引言在我国外卖服务业飞速发展的今天,主要驾驶工具为电动自行车,按国家规定电动自行车时速不得超过20公里,在某些规定道路上不得超过15公里㊂但很多外卖员为节约时间而超速通过十字路口,导致交通事故不断发生[1-2]㊂为了检测是否超速通过十字路口,本文设计了一种基于AWR1642的移动电动自行车测速测距系统㊂该系统可以采集到移动车辆的速度㊁距离以及行驶方向,并且可以在上位机界面进行实时显示㊂经测试该系统的识别率高㊁功耗低㊁体积小,为监测违规行驶车辆提供了一种新的途径㊂1测量原理1.1L F M C W测距原理在L F M C W雷达系统中所有的信号其频率会随时间图1L F M C W雷达框图变化呈线性升高,这种类型的信号也被称为线性调频脉冲㊂L F M C W雷达框图如图1所示㊂其中R X和T X两个信号将在混频器合并在一起,并产生一个中频(I F)信号[3]㊂当混频器输入两个正弦信号时,其输出为一个新频率的信号,其瞬时频率等于两个输出正弦信号的瞬时频率之差,输入信号的相位之差就是输出相位[4]:x1=s i n w1t+ϕ1(1)x2=s i n w2t+ϕ2(2) x o u t=s i n[(w1t-w2t)+(ϕ1-ϕ2)](3)混频器输出信号作为时间的幅度函数是一个正弦波,因为具有恒定频率㊂故I F 信号的初始相位由下式可得[11]:ϕ0=2πf c τ(4)ϕ0=4πd λ(5)I F 信号会是一个正弦波:A s i n2πf 0t +ϕ0(6)其中,f 0=S 2d c ,ϕ0=4πdλ㊂使用调频的方法测量雷达和目标之间的距离,利用的是T X 信号和R X 目标回波信号之间的差频[6]㊂其延时(τ)可以通过数学方法推导,其中d 是与目标之间的距离,c 为光速,S 为调频连续波的斜率㊂τ=2dc(7)由图2可知,雷达前面的目标产生的中频信号的频率为:f 0=2S dc(8)所以雷达到目标的距离为:d =f 0c 2S(9)图2 发射信号㊁接收信号与中频信号频谱当频率满足下式时就可以分辨两个I F 单音信号,其中T c 为观测时长:Δf >1T c(10)又因为Δf =S 2ΔdcΔd >c 2S T c =c2B(11)故距离分辨率为:d R e s =c2B㊂距离分辨率仅取决于线性调频脉冲扫频的带宽㊂1.2 L F M C W 测速原理使用L F M C W 发出的两个线性调频脉冲,每个线性调频脉冲的距离F F T 将在同一位置出现峰值,但是相位不同[5]㊂测量的相位差对目标有一个v T c 的运动[12]㊂两个连续周期的调频连续波的相位差被用作估计目标的速度[7,15]㊂通过式(5)可得:Δϕ=v 4πT cλ(12)v =λΔϕ4πT c(13)由于速度测量基于相位差,因而存在模糊性,这种测量仅在|Δϕ|小于π时具有模糊性及v <λ/4T c ,所以速度最大为:v m a x =λ4T c(14)图3 一发两收测角1.3 L F M C W 测角原理角度估计需要至少两个接收天线[8],如图3所示㊂一根天线发送,两根天线接收进行角度测量[13],从目标到每个接收天线的不同距离导致在2D F F T 峰值有一个相位的改变,被用来估计目标的角度[5,14]㊂其相位为:Δϕ=2πΔdλ(15)在假设平面波的前提下,基本几何显示为:Δd =L s i n (θ)(16)其中L 为天线之间的距离㊂所以角度为:θ=s i n-1λΔϕ2πL(17)最大雷达视野角度的准确测量离不开|Δw |<180ʎ㊂2πL s i nθλ<π(18)所有两个间隔L 的天线可以服务的最大视角为:θm a x =s i n -1λ2L(19)在间距L 为λ/2时,导致最大视野角度为ʃ90ʎ,雷达最大角度示意图如图4所示㊂图4 雷达最大角示意图2 系统硬件设计系统控制板芯片采用T I 公司的A W R 1642㊂A W R 1642芯片是一款工作在76~81G H z 频段的单芯片毫米波雷达传感器,同时还具有4G H z 的可用带宽,有4个接收通道和两个发送通道㊂内部集成了D S P 子系统和A R M 子系统,该D S P子系统包含了高性能C 674X D S P 用于处理雷达信号[9];同时也包含1个基于A R M C o r t e x R 4F 的处理器子系统[10]㊂AWR 1642功能框图如图5所示㊂图5 A W R 1642功能框图在射频前端接收到返回信号后,在混频器中进行混频,将射频前端接收到的高频信号降低至中频信号,再使用A D C 对其进行采样㊂使用数字终端发送数据至A D C B u f f e r ,D S P 读取缓冲区的数据后进行计算,在得到车辆的距离㊁速度和行驶方向后返回数据至A R M ,A R M 通过C A N 总线再以串口的形式传输至P C 端,在上位机上实时显示车辆信息㊂硬件原理图如图6所示㊂图6 硬件原理图3 系统软件设计首先在A R M 中进行射频前端的配置,然后数据进入D S P ,D S P 对信号做距离维F F T ,将计算后的数据都存到对应的存储器中,在一帧的所有数据存储到存储器后,再进行速度维的F F T ,完成后进行C F A R ㊁峰值聚集和多普勒补偿,可以得到目标准确的距离和速度信息,之后通过角度维的F F T 获取目标的角度信息,在所有的计算完成后,D S P 处理后的数据结果会由A R M 通过C A N 总线上传到上位机,在上位机中可以进行实时显示,系统软件流程图如图7所示㊂4 系统验证系统固定在马路搭建的平台上,对行驶中的普通家用电动自行车进行距离㊁方位以及角度的测量㊂该系统的上图7 系统软件流程图位机界面使用MA T L A B R 2018a 设计编写,再实时显示从C A N 总线接收到的数据㊂MA T L A B 上位机界面如图8所示㊂测量后的车辆的移动轨迹如图9所示,车辆的速度和方向如图10所示㊂图8 M A T L A B上位机界面图9 车辆运动轨迹5 结 语为了检测电动自行车是否超速通过十字路口,本文设计了一种基于AWR 1642的移动测速测距系统,本系统具图10 车辆速度及方向有一定的稳定性㊁实用性㊁可靠性且功耗低㊂测试结果表明,该方案具有可行性,并且该系统的测量精度较高,雷达覆盖范围约70m ,雷达覆盖角度约为120度,能够有效获取车辆的速度与距离㊂参考文献[1]刘小勇.智能车辆自主换道控制方法研究[D ].重庆:重庆理工大学,2019.[2]王冬秀.关联规则挖掘的A pr i o r i 算法的改进与应用[J 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通信技术在无线激光甲烷传感器上的运用有助于提升煤矿安全监控系统运维的高效性与智能性,为煤矿井下无线传感器的设计方案提供了一个有利补充,符合智慧矿山建设发展的大趋势㊂参考文献[1]赵华玮.激光甲烷传感器在煤矿工作面的应用研究[J ].煤炭技术,2016(8):164165.[2]霍振龙.L o R a 技术在矿井无线通信中的应用分析[J ].工况自动化,2017(10):3437.[3]谭燕.基于Z i gB e e 技术的井下无线瓦斯传感器节点设计[J ].煤矿安全,2017(9):107109.[3]姜源,李虎,朱洪睿.基于L o R a 无线通信的矿用瓦斯检测传感器设计[J ].煤矿机电,2019(3):1214.[4]孙继平.煤矿信息化自动化新技术与发展[J ].煤炭科学技术,2016(1):1923.[4]黄增波,叶锦娇,赵华玮.基于L o R a 技术的低功耗无线锚杆应力传感器设计[J ].煤矿现代化,2017(1):3942.[5]S E MT E C H C o r p o r a t i o n ,S X 1268L o n g R a n ge ,L o w P o w e r ,s u b G H z ,R F T r a n s c e i v e r D a t a s h e e t [E B /O L ].[202008].h t t p://w w w.s e m t e c h .c o m.[6]S E MT E C H C o r p o r a t i o n .S X 1268L o R a M o d e m L o w E n e r g yC o n s u m p t i o nD e s i g n [E B /O L ].[202008].h t t p://w w w.S e m t e c h .c o m.[7]S E MT E C H C o r p o r a t i o n .S X 1268L o R a M o d e m D e s i gn e r s G u i d e [E B /O L ].[202008].h t t p://w w w.S e m t e c h .c o m.[8]蔡文郁,张鹏鹏.基于L o R a 通信的无线传感网低功耗节点设计[J 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毫米波雷达 测角、测速、测距原理
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。
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ｄＡ ） （ｔ
ｄＤ Ｏ ｃ ｉＯ Ｓｎ Ｄ
一Ｒ Ｏ （０ １）
１５５ ｚ在本系统方案中， ０． 。 ＭＨ 可取比较差的地 面条件 Ｓ Ｎ“ ｌｄ ， ／ ＯＢ 系统带宽 Ｂ ＝ １０ ｚ ａ １ＭＨ ，
因此， 由式（） ６ 表示的最大误差为 ：
￡ ：“ ３ ６ ｓ ． ｎ
共用天线所产生的“ 测距盲区”就要减小发射脉 ， 冲的宽度 。
图 ２ ｍ ８ ｍ波段近程测距
雷达测距原理框 图
Ｒ一（ ：２ ２ （ ， ・。 。 ＋） ／ ）
式中， ， 为系统最小作用距离 ， 为发射脉 Ｒ， ： 冲的宽度 ， 为天线从发射到接收之间的延迟时 ｔ 。
１３ ．７
ｒ
＿即Ｃ ０ ｔＤ ９ △ｔ ．
（） ９
亡
由上式可见， 当天线波束垂直于地面（ Ｏ 即 Ｄ
＝９０时，ｔ＝０此时对地测量可认为地面等 ０） Ａ ，
效为以天线波束中心为圆心的点 目标。 Ｏ 当 Ｄ并 ９０ 由于面目标效应 ， ０ 时， 将产生误差 。。 ；对式（） ９
４３ ４
弹箭 与制 导学报
２０ ０ ５年
８ 毫米波近程测距雷达设计‘
肖泽龙 ， 许建 中， 彭树生， 余 勇
（ 南京理工大学， 南京 ２０９） １０４ ［ 摘要〕介绍了 ８ 毫米波近程测距雷达的工程实现。讨论了系统的工作原理， 详细分析 了系统参数和测距精
ｔ ｉ ｔｉｐｐｒ ＂ ｅ ｎｉｅ ｔｅ ｔ ｉｄ ｃｓｅ， ｔ ｐｒ ｅ ｒ ａｄ ｐｅｉｏ ｏ ｄ ｔ ｃ ｍ ａｕｉ ｅ ｎ ｓ ｅ． ｐｉ ｐ ｏ ｈ ｓｓ ｍ ｉ ｕｓ ｓｓ ｍ ａ ｔ ｓ ｔｅ ｃ ｉ ｆ ａ ｅ ｓｒ ｇ ｄ ｈ ａ Ｔ ｒ ｃ ｌ ｆ ｙ ｅ ｓ ｈ ｓ ｄ ｙ ｅ ａ ｍ ｅ ｎ ｈ ｒ ｓ ｎ ｉ ｎ ｅ ｎ ｓ ａｅ ｌ ｅ ｉ ｄｔｉ Ａ ｄ ｉ ｐ ｍ ｎａｉ ｏ ｄ ｔｎｅ ａｕｉ ｍ ｄ ｌ ｉ ｉｔ ｄ ｃｄ Ｅ ｐｒ ｅｔ ｒ ｕ ｓ ｗ ｒ ａａ ｚｄ ｅ ｌ ｎ ｔｅ ｌ ｅｔｔ ｎ ｉ ａｃ ｍ ｓｒ ｇ ｕ ｓ ｒ ｕｅ． ｅｉ ｎａ ｅ ｌ ｓｏ ｎ ｙ ｎ ａ ． ｈ ｍ ｅ ｏ ｆ ｓ ｅ ｎ ｏ ｅ ｎ ｏ ｘ ｍ ｌ ｔ ｈ ｓ
经天线和环流器进人混频器 ， 通过与本振信号混 频， 输出的差频信号输人到由中频放大， 带通滤 波、 包络检波、 视频放大等组成的信号提取部分， 将淹没在噪声 中的带有 目标特性 的有用信号提 取出来， 在嵌人式系统中进行测距等处理。
图 １ ｍ ８ ｍ近程测距雷达原理框 图
天线 ：
口径：３ｍ 增益 ：８Ｂ 主瓣波束宽度： ｍ； １０ ２ｄ ；
４３ （ ＝３４ ； ．０ ６ ） 噪声系数 ： １ ｄ ； ｂ Ｆ ＜ Ｂ 增益平坦 ２
： 肖泽龙 ， 湖南安仁人， 男， 博士研究生， 研究方向： 毫米波探测技术与被动毫米波成像技术。
第２ ５卷第 ４期
２ 雷达 设计
２ １ 系统描述 ． 系统原理框 图见图 １ 由发射接收、 ， 信号提 取以及信号处理三大部分组成。发射机将经脉 冲调制的信号由天线向目标发射， 目标回波信号
： ０ ５ ０３ ２ ２０ 一 ： 一 ９
系统主要技术指标 ： 工作频率：５２ Ｈ ３． ｚ Ｇ 脉冲功率 源 ： 发射 脉宽： ３ ｓ 发射周期： １ｎ ； １ｕ ； ３ｓ峰值功率 ：Ｗ ２
步提高测距精度和测距范围， 可把两片 Ａ ９０ Ｄ５１
级联。测距电路原理如图 ２ 所示：
理， 信噪比要大于 １ｄ ４Ｂ即 ＳＮ ｄ Ｌ， ／ ＞ １ Ｂ２ 所以 ４ １ 系统作用距离从理论上讲至少可以达到 ８０ ０ｍ． ２２２ 发射脉冲宽度选择 ．． 从下式可知闭， 为减小由于系统采用的收发
１ 引言
随着毫米波器件与毫米波技术的发展 ， 以及 由于毫米波具有准光特性和近似全天候的工作 能力， 毫米波雷达已广泛的应用于多种领域。毫 米波近程探测雷达是指作用距离从几米到几百 米工作在毫米波段的小型雷达， 由于其成本低、 体积小等优势， 不仅在军事上应用广泛， 在民用 如汽车防撞、 交通管制、 导航等方面也得到了重 点研究。本文介绍了非相干脉冲体制毫米波雷 达的工作原理 、 参数和测距精度分析以及测距功 能模块 的实现 ， 并给出了实验结果 。
间。
ｄ Ｒ
２４ 测距精度分析 ． 脉冲测距是通过对视频 回波的时延 ｔ Ｒ ＝２ ／
Ｃ的测量来实现的。测距误差主要 由下式决定 ：
ｔｃ ， ｄ ｃ ｔ ｃ ｄ ｄｔ 十 － 一 ， 份 犷． 艾 匕 花 ２ 乙 乙
（） ５
系统发射脉宽为 １ｎ ， ３ 考虑到实际系统中部 ｓ 件之间的其它影响， 系统最小工作距离在 １ｒ左 ０ ｎ
时间 。
Ｒ ＝ ｃ・ ｒ ２ Ａ ／ （） ４
２２１ 作用距离分析 ．．
当雷 达 探 测 地 面 上 目标 时 ， 据 雷 达 方 根 程Ｄ ， Ｓ Ｒ可由下式表示 ： ７其 Ｎ ＰＧ２２ Ｂ Ｘ － ２ ， Ａａ ｌ ０． ２ ｏ ．ｋ ＳＮ ／ （） １ ２６２ ２Ｔ Ｂ Ｆ Ｌ ｅＴ ５ｎＲ ｋ ， ， ， ｃ ｓ
度， 介绍了测距模块的具体实现。 实验结果表明． 系统的测距范围超过 １０ｍ， ００ 当小于 ８０ ０ｍ时测距精度小于
士３ ｍ，
〔 关键词〕毫米波 ； 测距雷达； 工程设计 ； 高塔试验
［ 中图分类号〕Ｔ ９ Ｎ５ ［ 文献标识码」Ａ
Ｄ ｓ ｎ ８ ｌｍｅ ｒ ｖ Ｎ ａ Ｒ ｎ ｅ ａｕｉｇ ｅｉ ｏ Ｍｉｉ ｔ Ｗａｅ ｒ ｇ Ｍｅｓｒ ｇ ｆ ｌ ｅ ｅ ａ ｎ
右。
２２３ 发射脉冲重复周期选择 ．． 脉冲雷达发射脉冲重复周期 主要 由时间空 间特性决定 ， 首先应满足最大作用距离的需要，
即：
其中，ｔ ｄ 主要 由以下 四个 因素决定 ： 由接收 机噪声引起的测时误差 。， ，由发射脉冲波形失真 引起的误差 。， ：发射脉冲波形失真引起的误差 Ｅ ２ 以及面 目标 中心误差 。 ；
８ 毫米波近程测距雷达设计
肖泽龙等
４ ５ ３
度： ｄ ； 士１Ｂ
中放 ：
总增益： Ｇ＝６ｄ ； ０ Ｂ 带宽：１ＭＨ ； １０ ｚ检波灵敏
度： Ｏ ／ ５ Ｖ Ｗ； ０
混频器本振功率源参数 ： 本振功率 ＞ ： ｌｍｗ； ｏ 带宽： Ｇ ； 妻Ｉ Ｈｚ噪声系 数 ：Ｆ 二５ Ｂ ；２ ｄ 双边带且包括其它射频损耗 ２２ 近程测距雷达的参数选择 ．
另外 ， 发射脉冲重复周期必须保证在系统波 束扫描某一定宽度 目标所对应 的时间内出现脉 冲数能满足积分计数电路正常工作的需要。 综合 考虑以上 因素， 系统 发射脉 冲重复周期选 为 １ｐ ｏ ３ｓ
２ ３ 测距实现 ．
雷达测距是通过测量发射脉冲与 目标 回波 之间的延时来实现的 式中 △ 为发射脉冲与 目标 回波之间的延时 ｒ
本系统测距采用移动门法〔， Ａ Ｒ高速 ３ 利用 Ｖ ］
单片机 Ａ ９Ｓ３３ Ｔ ２１ 和可编程延时芯片 Ａ ９０ 来 ０ Ｄ ５１ 产生延时移动门， 通过与回波信号进行相关处理 来实现测距。 Ｖ Ａ Ｒ单 片机采取 ＲＳ ＩＣ结构， 允许 在一个时钟周期执行单条指令的同时访问两个独 立的寄存器， 这种结构提高了代码效率， Ａ Ｒ 使 Ｖ 得到了比普通的 ＣＳ ＩＣ单片机快 １ 倍的性能， ０ 一 个指令在几十到几百纳秒之间， 这在实时处理中 显得尤为重要。Ａ ９０ 可通过编程产生 ２５ｓ Ｄ ５１ ． － ｎ ｌｕ 的延时， ｏｓ 且具有 ｌｐ 的延时分辨率。为进一 ｏｓ
２４１ 接收机噪声引起的测时误差 Ｅ ．． ＇
Ｅ 主要由接收机噪声干扰影响回波脉冲的 １ 前沿引起 ， 可１ ， ／ 二 （） ３
式中 Ｒ 二为系统最大作用距离 ， ． 、 Ｔ 为脉 冲
Ｄｉｔ ｎ ｅ ａ ａ ｓａ ｃ Ｒ ｄ ｒ
Ｘ Ａ ） ｌ ｇ Ｘ Ｊ ｎｚｏｇ Ｐ Ｎ Ｓ ｕ ｈｎ ， Ｙ ｎ Ｉ （ Ｚ－ ｎ ， ｉ － ｎ ， Ｇ － ｅｇ Ｙ ｅｏ Ｕ ｈ ａ Ｅ ｈｓ Ｕ ｇ ｏ
（ ａｊ ｇ ｉ ｒｔ ｏ Ｓｉ ｃ ＆Ｔ ｃｎｌ ｙ Ｎ ｎｎ ２０９ ， ｈ ａ ｊ ｇ ０４ Ｃ ｉ ） Ｎ ｎｎ Ｕ ｖ ｓｙ ｃ ｎｅ ｉ ｎ ｅ ｉ ｆ ｅ ｅｈｏ ｇ ， ｉ １ ｏ ａ ｎ
式中， ‘ 尸为发射峰值功率， 又为波长 ，， Ｂ 为系统带 。 宽， ， Ｆ 为单边带噪声系数 ， Ｌ为系统损耗系数 ， Ｇ 为天线增益， 为目标雷达截面积（ Ｃ ）Ｋ 为波 。 Ｒ Ｓ ， 尔兹曼 常数，．８ １－ ＪＫ， １３ Ｘ ２ ／ ａ为大气衰减系 ０＇
数， 为俯视角，为雷达天线半功率波束宽度。 甲 Ｂ
２４２ 发射脉冲波形失真引起的误差： ．． ２
理想的发射脉冲为一理想矩形波， 但由于器 件开关速度以及噪声等影响 ， 由此产生的测时误 差 。 可由下式近似计算 ： ：
根据总体指标要求， ｏ ０，Ｏ 二５＝ 设０ ＝ ０ Ｄ ０ ６ Ａ
ｄ ｏＢ Ｏ ＋
４ ３， ． 则当 Ｒ ０ ０ ＝ ８ ｍ时， ０ 由式（０ 得： １）
根据表 １的参 数， ， 且 Ｔ ．＝ ２０ ， ９ｋ ａ ３ ＝ ． ＯＢ ｋ 下雨 ， ｄ ／ ｍ（ 比较差 的气候条件）Ｆ ＝ Ｂ ， ， ５ ， ｄ
Ｌ ｄ， ３ ，＝一 ３ ２ 对水泥地 二２Ｂ （ ０ ６ ３ ／ ｐ ０ ＝ ｄｍ ｍ（ Ｂ ２
面）代人方程（） ， １ 可得 当作用距离小于 ８０ ０ 米时 信噪比（／ 大于 １ ｄ 。 ＳＮ ） ５ 我们知道 ， Ｂ 考虑信号处
８０ ０ ｍ．
Ｋ ｙ ｏｄ ： ｉ ｅ ｒ ｖ ； ａｕｉ ｄ ｔ ｃ ｒｄｒ ｅｇ ｅｒ ｇ ｓ ｎｈ ｈｔｗ ｒ ｅｉ ｎ ｅｗ ｒｓｍ ｌｍ ｔ ｗ ｅ ｍ ｓｒ ｇ ａ ｅ ａ； ｉ ｅｉ ｄ ｉ ； － ｅ ｅｐｒ ｔ ｉ ｌ ｅ ａ ｅ ｎ ｉ ｎ ａ ｓ ｎ ｎ ｎ ｅｇ ｉ ｏ ｇ ｘ ｍｅ