搭建网站大概多少钱,种养殖 不得涉及,做美食类网站分析,wordpress会员充值参看#xff1a;自动驾驶感知——毫米波雷达
一、雷达分类
按信号形式#xff1a;脉冲体制、连续波体制等按测量参数#xff1a;测速雷达、成像雷达等按扫描方式#xff1a;机械扫描、电子扫描#xff08;数字波束形成、相控阵#xff09;等按工作方式#xff1a;多普…参看自动驾驶感知——毫米波雷达
一、雷达分类
按信号形式脉冲体制、连续波体制等按测量参数测速雷达、成像雷达等按扫描方式机械扫描、电子扫描数字波束形成、相控阵等按工作方式多普勒雷达、合成孔径雷达SAR等按信号频率短波、微波包括毫米波、太赫兹、激光等按信号带宽窄带雷达、宽带雷达、超宽带雷达等
二、雷达基本工作原理
主流车载毫米波雷达所采用的的调制信号为调频连续波FMCW。 其基本原理是在发射端发射一个频率随时间变化的信号经目标反射后被接收机接收通过反射信号和接收信号之间的混频得出两个信号的频率差随后通过电磁波传播公式和多普勒效应公式求出目标距离和速度。
三、雷达测量原理
测距电磁波在空气中以光速传播对于不同距离的目标电磁波返回时间与距离成正比。测速电磁波拥有频率属性对于不同相对速度的目标回波会产生多普勒频移其频率变化量与相对速度成正比。测角单个接收天线不能测角多个接收天线回波之间的相位差与目标相对于雷达的方向角有一定对应关系。
四、汽车雷达系统组成
天线向外发射毫米波接收目标反射信号信号处理器完成回波信号处理算法芯片完成原始点云目标的进一步处理CAN接口完成毫米波处理数据的发送以及配置信息的输入
五、汽车毫米波雷达概述 雷达频段24GHz、77GHz76-77、79GHz77-81。应用领域ADAS高级辅助驾驶系统、无人驾驶系统等。应用功能ACC自适应巡航、AEB自动紧急刹车、FCW前向碰撞预警、RCW后向碰撞预警、BSD盲区检测等。安装位置前方、侧方、后方、侧后方等。作用距离远距、中距、近距、中近距等。国外厂商博世Bosch、大陆Continental、德尔福Delphi、奥托立夫Autoliv、海拉Hella、电装Denso等。
六、车载毫米波雷达的重要参数
参看资料 TI的FMCW毫米波雷达培训 毫米波雷达在汽车和工业中的应用入门必读教程
常见参数
探测距离 车辆0.5m ~ 200m 行人0.5m ~ 70m距离向精度 ±0.15 m距离向分辨率 ( 0.5 m)测速范围 ( -260 km/h ~ 130 km/h)测速精度 (±0.1 m/s)测速分辨率 ( 0.3 m/s)方位向视场角 (±5° 200 m ±15° 100 m ±22° 60 m ±45° 30 m)方位向角精度 ( ±0.3° 0°)方位向角分辨率 3°~ 7°俯仰角探测范围 -6°~ 6°最多目标数量 64刷新率 50ms
指标分解
1、工作频段 2、探测距离
参看雷达--------探测距离、分辨力、距离精度、方位精度、抗干扰力 这部分只做了解。我是看不懂这些公式的。。。
关于探测距离首先先从来了解一下雷达方程的简单行式。 上式中右侧第一项表示的是增益为Gt的天线辐射功率为Pt在离雷达距离R处的功率密度。右侧第二项的分子σ是目标截面积平方米是目标返回雷达方向的能量的度量分母表示回波信号能量在返回向雷达的途径上随距离的发散程度为目标截面积。这两项相乘得到的是每平方米上返回雷达的功率。Ae称为有效孔径面积。Pr为接收功率。所以求得的雷达的最大作用距离应为接收功率Pr等于雷达最小可检测信号Smin时雷达的探测距离。所以 其中与发射增益Gt一样还有接收天线增益Gr。而接收天线增益Gr与有效孔径面积Ae的关系为 将3式代入2式中可得 其中λ为雷达的信号波长。上式中的Smin受噪声以及系统的限制。可表示为 其中k为玻尔兹曼常数T0为噪声温度、B为接收系统等效带宽、Mn为识别系数、Ls是系统损耗、Nf为噪声系数。
3、距离向精度和距离分辨率
参看毫米波雷达入门知识
距离分辨率是在距离维上能够将两个距离很近的目标区分开的能力。而距离精度是单个目标测距精度这一点要区别开。关于距离分辨率这个我们先看图图中的-3dB指的是3dB带宽如果有不懂的可以直接网上搜一下这个概念还是很简单明了的。 fb和fbδf是两个目标的中频频率其实距离分辨率就是求得图中的δf推导过程如下所示总得来说其实距离分辨率就是一个RF射频带宽B的函数大家可以自己求一下看看是不是表中的这个情况。 C是光度B是射频带宽 而距离精度通常是距离分辨率的一小部分它跟SNR信噪比有关。公式如下
4、最大速度
在快速调频连续波(FMCW)调制中的最大无模糊速度取决于线性调制周期——更高的速度需要更陡的斜坡。最大速度的公式如下λ是波长Tc是chirp持续时间包含chirp间时间 对于给定的最大距离和距离分辨率较高的最大速度需要较高的中频带宽。三者关系如下所示,这三个参数是相互矛盾的关系。距离分辨率要高那带宽就要大但是带宽变大最大距离就会受到限制如果调频斜率不变带宽变大会引起调频周期变长引起最大不模糊速度降低。 高级的算法技术通常用于增加最大速度不模糊度用于将混叠速度解析为真实的速度。速度模糊就是速度混叠原因就是速度采样率太低也就是Tc的时间太长。
5、速度分辨率与速度精度
速度分辨率与速度精度的区别和距离分辨率与距离精度一样速度分辨率是在速度维能够区分两个目标的能力而速度精度是一个目标在速度上的测量精度。前面我们知道距离分辨率取决于RF的带宽距离精度取决于SNR。那么速度分辨率和速度精度由什么来决定的呢我们接着往下看。 N为一帧中chirp的数量Tc上面也提到过是chirp周期包含帧间时间。由因为帧周期N*Tc。那么速度分辨率主要取决于谁就能一眼看出来速度分辨率与帧时间成反比。
然后我们看一下速度精度的公式 它其实和距离分辨率一样也是取决于SNR 同样速度精度通常也是速度分辨率的一部分。另外给出一个速度分辨率和帧周期的表格。大家可以按照这个计算一下练练手。
6、角度分辨率
其实除了角度分辨率外还有一个角度范围FOV但这个跟天线有关系。 同样角度分辨率与速度、距离分辨率一样都是将至少两个目标区分开。只不过角度分辨率是通过角度来区分的。 雷达传感器与激光雷达相比角度分辨率很差。那为啥要用它呢原因是在距离和速度方向上有很好的分辨率。下面我们给出一个K 个阵列的角分辨率以弧度为单位的公式 从公式可以看出来当θ0时分辨率是最佳的可以从下面的图中直观的看出角度越大分辨单元就越大。 通常我们在计算角度分辨率的时候会假设dλ/2,θ0.所以我们通常意义上的角度分辨率计算都是通过这个公式得到的 同样给出一个角度分辨率和阵列个数的表格供大家参考。
