毫米波雷达分类和基本原理

如题所述

在现代驾驶辅助系统中,毫米波雷达技术扮演着至关重要的角色,它以其高精度和多功能性被划分为四个主要类别:短距离(SRR)、中距离(MRR)、长距离(LRR)和超短距离雷达(USRR)。这些雷达根据其设计的覆盖范围,分别在15-250米之间,为不同的应用场景提供服务。特别是USRR,它与超声波雷达形成互补,如AK2超声波雷达的性能提升,进一步优化了车辆的感知能力。


分类与位置应用</: 按照安装位置,毫米波雷达可分为角雷达(后/侧)和前雷达(如格栅/保险杠),前者用于提供横穿预警和行人识别等功能,后者则在车辆前方探测,确保行车安全。目前,77GHz雷达是市场的主流选择,法规要求其性能不断提升,以满足日益严格的驾驶辅助要求。


核心技术与参数</: 毫米波雷达采用频率调制连续波(FMCW)技术,通过计算传输时间间隔(Tc)和信号带宽(B)等基本参数,实现测距(iToF原理)。关键性能指标包括测距精度、测速、测角和俯仰角的识别,以及目标检测/跟踪和刷新周期。这些性能的提升往往依赖于毫米波集成电路(MMIC)的先进性,如ADC采样率的提升和信噪比的优化,如TI公司的毫米波雷达芯片。


测角细节</: 各厂商在测角性能上展开了差异化竞争,方位角和俯仰角的准确性取决于天线的布局设计和虚拟通道的使用。波长、天线孔径尺寸以及天线数量和间距,显著影响着视角范围(FOV)和角分辨率。精细的天线设计是保证精准测角的关键因素。


信号处理流程</: 从发射到接收,毫米波雷达在低功耗状态下运行,信号处理流程包括距离傅立叶变换(FFT)、多普勒分析、非相干积累、卡尔曼滤波器(CFAR)下的目标检测、方向角估计(DoA)、目标聚类和跟踪,以及针对特定应用场景的定制化处理,确保实时且准确的决策支持。

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