雷达原理笔记之LFMCW雷达测距测速原理
雷达原理笔记之LFMCW雷达测距测速
——南京理工大学许志勇老师的《雷达原理课程》浅析
文章目录
- 雷达原理笔记之LFMCW雷达测距测速
- 1.单边扫频锯齿波
- 1.1静止目标回波分析
- 1.2运动目标回波分析
- 1.3优缺点分析
- 2.双边扫频三角波
- 2.1运动目标回波分析
调频连续波雷达在当今的雷达行业仍占有较高的地位。由于其无盲区测距的巨大优势,现在人们更多地将其应用在车载雷达行业。
调频连续波雷达现在主要有单边扫频(锯齿波)和双边扫频(三角波)两种调制形式。
1.单边扫频锯齿波
上图就是典型的单边扫频连续波雷达的f−tf-tf−t图像,调频斜率k=B/Tk=B/Tk=B/T。
1.1静止目标回波分析
静止目标(或者径向速度为0)的目标没有多普勒频移,因此回波信号在频率轴没有频移而只是在时间上延后时间τ\tauτ。雷达接收机前端将发射信号和回波信号进行混频得到差拍频率fbf_bfb。有如下关系式:
τ=2Rcfb=ft−fr=kτ=BT⋅2Rc\tau =\frac{2R}{c}\\ f_b=f_t-f_r=k\tau=\frac{B}{T}\cdot\frac{2R}{c} τ=c2Rfb=ft−fr=kτ=TB⋅c2R
由此可以解得:
R=Tcfb2BR=\frac{Tcf_b}{2B} R=2BTcfb
由此便可求出距离目标的距离。而静止目标(或者径向速度为0)v=0v=0v=0。与脉冲体制雷达一样,单边扫频锯齿波雷达同样存在测距模糊问题:
当回波信号的时间延迟大于单边扫频锯齿波雷达的周期时会出现距离测量的模糊现象。真实目标距离与测量值相差整数个最大不模糊距离(Rm=cT/2R_m=cT/2Rm=cT/2)。
1.2运动目标回波分析
由上图可以清楚地看出,目标的多普勒频移fdf_dfd、差拍频率fbf_bfb以及回波延时τ\tauτ,满足如下关系:
fb+fd=τ⋅k=τ⋅BT=2Rc⋅BTf_b+f_d=\tau \cdot k=\tau\cdot\frac{B}{T}=\frac{2R}{c}\cdot\frac{B}{T} fb+fd=τ⋅k=τ⋅TB=c2R⋅TB
进一步整理,得到:
fd=2Rc⋅BT−fbf_d=\frac{2R}{c}\cdot\frac{B}{T}-f_b fd=c2R⋅TB−fb
观察结果可知,目标距离与多普勒频率出现了耦合,因此不能唯一的解出R和fd。解决方案之一是采用双边扫频的三角波。
- 实际应用中解耦合的方法:将混频得到的回波信号进行距离门重排,然后进行FFT,得到准确的fdf_dfd,代入式(4)反解出目标距离RRR。
1.3优缺点分析
- 优点:
- 接收机前端混频器输出的差拍频率较低,因此可用窄带的接收机进行处理。
- 连续发射信号,可以降低平均发射功率,减小被截获的可能性。
- 大时宽带宽,可以获得较高的信噪比增益。
- 缺点:频带利用率低。
2.双边扫频三角波
上图就是典型的单边扫频连续波雷达的f−tf-tf−t图像,调频斜率k=B/Tk=B/Tk=B/T。
2.1运动目标回波分析
根据上图可以清楚的看出fb+f_{b+}fb+、fb−f_{b-}fb−、fdf_dfd、τ\tauτ有如下关系:
{fb+=ft−fr=2BT⋅2Rc−fdfb−=fr−ft=2BT⋅2Rc+fd\begin{cases} f_{b+}=f_t-f_r=\frac{2B}{T}\cdot \frac{2R}{c}-f_d\\ f_{b-}=f_r-f_t=\frac{2B}{T}\cdot \frac{2R}{c}+f_d \end{cases} {fb+=ft−fr=T2B⋅c2R−fdfb−=fr−ft=T2B⋅c2R+fd
由此便可以解出:
{R=Tc(fb++fb−)8Bfd=−fb++fb−2\begin{cases} R=\frac{Tc(f_{b+}+f_{b-})}{8B}\\ f_d=\frac{-f_{b+}+f_{b-}}{2} \end{cases} {R=8BTc(fb++fb−)fd=2−fb++fb−
注意:当回波信号的延时τ>T/2\tau >T/2τ>T/2,存在配对模糊问题。
雷达原理笔记之LFMCW雷达测距测速原理相关推荐
- FMCW调频连续波雷达测距测速原理
- LFM雷达实现及USRP验证【章节3:连续雷达测距测速】
第一章介绍了在相对速度为0时候的雷达测距原理 目录 1. LFM测速 1.1 雷达测速原理 1.2 Chrip信号测速 2. LFM测速代码实现 参数设置 仿真图像 matlab源码 代码分析 第一章 ...
- 超声波测距测速升压可调中周倒车雷达变频器传感器1:10
简 介: 通过对于是用于超声波测速变压器的基本分析,为后面构成150kHz 放大节能信标组的感应信号打下基础. 关键词: 中周,电压器,超声波 ▌01 中周变压器 购买到这个周中变压器主要是为了构 ...
- STM32应用(九)编码器及其测速原理、L298N电机驱动控制编码器电机
文章目录 1.L298N电机驱动 1.1 产品参数 1.2 实物图和接线 2.编码器 2.1 编码器简介 2.2 常用编码器分类 2.3 霍尔编码器实物图接线!!!! 2.4 编码器倍频原理 3.控制 ...
- 平衡小车—编码器使用教程与测速原理
文章目录 1.编码器概述 2.编码器原理 3.编码器接线说明 4.编码器软件四倍频技术 5.单片机如何采集编码器数据 6.获取方式 来自平衡小车之家,与大家一起学习编码器使用与测速原理. 1.编码器概 ...
- 编码器测速原理与实现
目录: 一.测速原理 二.CubeMX配置编码器模式 三.利用外部中断采集脉冲 一.测速原理 通常情况下编码器旋转一周会输出固定的脉冲数,即编码器的分辨率,通过测量固定时间T内编码器输出的脉冲数即可求 ...
- 智能小车运行及测速原理
光电码盘测速原理 如何求解小车速度参数(大小与方向)? 测量速度方向的方法 根据A.B两相脉冲的超前滞后关系确定电机旋转方向: 假定A相超前于B相时,为电机正方向:则当A相滞后于B相,当前电机为反向旋 ...
- 【运动学】基于matlab脉冲多普勒测距测速【含Matlab源码 1947期】
⛄一.获取代码方式 获取代码方式1: 完整代码已上传我的资源:[运动学]基于matlab脉冲多普勒测距测速[含Matlab源码 1947期] 点击上面蓝色字体,直接付费下载,即可. 获取代码方式2: ...
- linux直流电机测试,带霍尔传感器编码器的直流减速电机测速原理讲解(附源码)...
查看: 14294|回复: 83 带霍尔传感器编码器的直流减速电机测速原理讲解(附源码) 高级会员, 积分 891, 距离下一级还需 109 积分 积分金钱891 注册时间2019-4-22 在线时间 ...
- 电机控制中的传感器与测速原理
一.传感器与测速原理 在做电机控制中速度检测的是否准确是直接影响系统的控制精度的,目前测速有两种1:模拟测速(这里不做说明)2:数字测速----霍尔位置传感器和旋转编码器.这是大的分类.而霍尔传感器的 ...
最新文章
- Delphi XE5 常用功具与下载
- Python3 列表的基本操作
- 详细聊聊Javadoc注释规范
- 在Servlet中将JavaBean对象传递到JSP页
- 巧用 Img / JavaScript 采集页面数据
- 入门机器学习(十三)--支持向量机(SVM)
- Python 变量 字符串 运算
- python中转义符的用法_一篇文章搞懂python的转义字符及用法
- 《博客园精华集》ASP.NET分册第2论筛选结果文章列表
- 制作颜色选择器(全)
- 给你的公众号添加一个智能机器人
- 代码中的Status和State语义
- 淘宝+京东+拼多多+苏宁易购+聚划算百亿补贴,双11秒杀抢购助手脚本,分享源码
- pureftpd mysql.conf_Pure-ftpd.conf 配置详解
- mysql中如何去除重复数据_MySQL如何去除重复数据?
- cgi进程设置多少 宝塔_比宝塔面板还要强大的Linux服务器端管理面板——AppNode...
- Abaqus6.14+VS2013+IVF2013安装教程
- 迭代法求一元三次方程
- 2022 年 8 种云计算趋势:超支、安全和工作负载
- 解决前端导出excel文件,打开为乱码
热门文章
- Vivado工程清除中间文件
- 三维几何图形创作方法(Geometry3D)之三
- Nginx自动跳转到带www域名规则配置、Nginx多域名向主域名跳转
- subtype,supertype 与 subclass,superclass 的异同
- 加勒比海盗海盗不雅镜头_土豆,海盗和……编程?
- python图书管理实训报告总结_结对项目 —— 图书管理系统实验报告
- 国防科大 计算机原理考研试题,国防科技大学考研2003年计算机原理试题
- 如何让VR全景创业之路走得轻松?
- 物联时代,二维码技术在各行业有哪些应用?
- Python二维码应用(一)QRcode二维码生成识别