【《雷达原理简介概述》1800字】

雷达原理简介概述目录TOC\o"1-3"\h\u14829雷达原理简介概述 1146101.1雷达种类、分类及毫米波雷达介绍 1226321.2毫米波雷达测距原理介绍 1106931.3毫米波雷达测角原理介绍 31.1雷达种类、分类及毫米波雷达介绍雷达分类主要有以下的几种分类方式:1.按照雷达工作方式分类，有脉冲雷达、连续波激光雷达等。1.按照雷达探测技术手段分类，有直接探测型激光雷达、相干探测型激光雷达等。3.按照应用范围分类，跟踪识别激光雷达、大气测量激光雷达、激光雷达引导、靶场测量激光雷达等。4.按照天线扫描方式分类，分为机械扫描雷达、相控阵雷达等。5.按雷达频段分，可分为超视距雷达、微波雷达、毫米波雷达以及激光雷达等。近年来，毫米波雷达被广泛应用于汽车无人驾驶领域、尤其是高级驾驶辅助系统（ADAS）运用较多，这使得毫米波雷达变得炙手可热。由于ADAS系统不可以单独作为功能部件使用，于是毫米波雷达凭借其优秀的性能以及超高性价比，成为无人驾驶领域竞相追捧的对象。近年来，随着激光雷达、合成孔径雷达的逐渐兴起，毫米波雷达凭借其成熟的应用和技术在自动驾驶传感器领域开始变得热门。1.2毫米波雷达测距原理介绍对于单基地的雷达而言，其测距原理便是测量发送的电磁波到达目标立刻返回雷达所需要的时间，接着除以电磁波的速度即光速再除以1/2。毫米波雷达发送信号的方式通常分为三角波和锯齿波两种。如图1.2为锯齿波，如图1.3为三角波:图1.2FMCW毫米波雷达三角波波形频率图1.3FMCW毫米波雷达锯齿波波形频率雷达在一个周期内的发射信号可以表示为：S(t)=Acos{2π[(其中，f0为信号的载波频率，对于毫米波雷达来说一般是24GHZ或者77GHZ。故在任意时间t，发射信号的相位可以数学建模为:PS(t)=2π[(f假定在初始时刻时候天线与目标的距离为R0，与雷达径向的速度为v，那么回波接受信号的数学式为：r(t)=KAcos{2π[(其中，K表示的是增益；τ=2R（t)c=P=2π{(=2π{(1.4)差拍信号是调频信号，该信号参数如下：调频带宽：Bm=4Bvc−载频：fm=2B初始相位：φm=2π[2差拍信号为：Rm(t)=A经过一系列相关周期内的相互转化，那么可以得到是包含中心频率含有目标与雷达平台的径向相对运动的速度信息：fv=2由上述的公式推导可知信号序列的中心频率与目标的径向速度成线性关系。1.3毫米波雷达测角原理介绍毫米波雷达测量目标的角度特征（DirectionofArrival，DOA）算法，主要有振幅法和相位法这两种。相位法测量角主要利用两个天线相位法来测量角度，我们利用两天线所接收回波信号之间的相位差来测量角度，依据天线之间的方向图和天线扫描的不同方式来确定幅度的变化。振幅法主要分为两种方法：最大信号法和等信号法。最大信号法是利用天线波束在一定的空间范围内，以其自身为圆心，做扇形扫描，利用天线的双程函数调制输出的脉冲串的幅度值，确定脉冲串的最大值即可确定目标的具体位置。但是由于其测量精度达不到所需要求，故不被采纳。第二种方法便是等信号法，两个完全相同的天线在某一位置产生交叉重叠，根据两信号的幅度的比值大小确定目标偏离的方向角，从而估计出目标偏离的角度确定目标的大致位置。等信号法的测量精度较高，但是其作用的最大距离较小，且经济成本较大。故综合考虑相关因素，最后拟采用相位法来运算。目标的方位角的测量方法称为相位法，如图1.4所示：图1.4相位法测角结构图其中，θ表示确定目标的方位角，即接收的阵列与回波方向的夹角，d表示相邻的两个接收阵元之间的物理距离；∆R表示的是目标回波到相邻的两个接收天线之间所传播的距离差。λ表示发射信号的波长。∆R=dsinθ，由于波程差的存在会导致接收的回波信号而产生相位差φA=2π对回波信号进行差拍处理UR1(t)=AUR2(t)=A2cosUR1表示天线1获取到的反射回来回波信号，UR2则表示天线2获取的信号，τ(t)表示两信号之间波程差产生