汽车FMCW毫米波雷达信号处理流程

弹簧包汽车FMCW毫⽶波雷达信号处理流程
1.简介
毫⽶波雷达信号处理的作⽤是:通过发射、接收信号,获得⽬标径向距离、径向速度、径向⾓度、RCS等⽬标属性信息。
基本流程:AD采样、Range FFT、Doppler FFT、Non-coherent Combing、CFAR、DOA Estimation。
假设每个Chirp采集M个样本点
每⼀帧发射N个Chirp
假设共有P个采集通道
2. 波形及天线
假设⼀帧发射256个Chirp
共4个接收天线,利⽤MIMO技术虚拟为8个接收通道
单个Chirp中频信号采样时间: 20MHz
3. 距离FFT (Range FFT)
Range FFT是为了得到⽬标的距离信息,将每个Chirp上的AD采样数据进⾏RangeFFT操作,作为矩阵的⾏向量进⾏存储。若共有N个Chirp,则得到N×M的矩阵,每⼀列称为⼀个Range Bin。
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若有P个接收通道,则得到⼀个P×N×M的⽴⽅体。
4. ⼆维FFT(Doppler FFT)
Doppler FFT是为了得到⽬标的速度信息,在每⼀个距离维上,做FFT变换,将得到⾏向量为距离,列向量为速度的矩阵。
摇臂式喷头若有P个接收通道,则得到⼀个P×N×M的⽴⽅体。
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5. ⾮相⼲累加(Non-coherent Combing )
由于有多个接收通道,需要做⾮相关累加,⾸先对P个复数矩阵的各个元素进⾏求模,得到幅值矩阵,然后进⾏累加并求平均。间歇式轮转机
6 恒虚警率检测(Constant False Alarm Rate)
由于接收到的回波有时候是⼲扰,有时候是⽬标。⽐如:若需检测运动车辆,则地⾯杂波、噪声及⼈为⼲扰就是⼲扰项,若对地⾯某⼀区域进⾏成像,那么地⾯杂波就可看作⽬标,因此需要对回波进⾏检测。
大圆针织机7⽬标点的⾓度估算(DOA Estimation)
⽬标⾓度的估算⼀般有两种⽅法:DBF和MUSIC算法。
MUSIC (Multiple Signal Classification)算法,即多信号分类算法,由Schmidt等⼈于1979年提出。MUSIC算法是⼀种基于⼦空间分解的算法,它利⽤信号⼦空间和噪声⼦空间的正交性,构建空间谱函数,通过谱峰搜索,估计信号的参数。对于声源定位来说,需要估计信号的DOA。MUSIC算法对DOA的估计有很⾼的分辨率,且对麦克风阵列的形状没有特殊要求,因此应⽤⼗分⼴泛。具体原理可点击
通过上述步骤即可获得⽬标的径向距离、径向速度、径向⾓度、RCS等⽬标属性信息,若需获得⽬标的航迹进⾏预测则需要做进⼀步的处理。

本文发布于:2024-09-23 21:30:24,感谢您对本站的认可!

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