汽車微波雷達主要工作在 24GHz 和 77GHz/79GHz頻段。24GHz 雷達頻率較低,帶寬受限,多用于盲區監測、變道輔助、碰撞預警、自適應巡航和自動泊車等功能。由于發展早成本低,在現今車輛上裝備的微波雷達大多是24GHz。目前技術發展趨勢是77GHz毫米波雷達,具有帶寬更寬、分辨率更高等優勢。
微波雷達采用的調制方式是FMCW調頻連續波,如下圖,FM frequency 代表信號的頻率變化,每個周期內頻率是三角波(或梯形)。在較短時間內,例如1ms,頻率變化范圍很大,可達2GHz或5GHz。Baseband代表信號基帶的時域波形。FMCW vector是FM信號的I/Q數據矢量圖。
雷達接收機對回波信號進行處理,從而確定各目標的距離和速度,處理方法通常有兩種,一種是寬帶接收機,直接解調I/Q數據,與數字匹配濾波器(發射信號I/Q數據的共軛)運算獲得目標探測結果;另一種是窄帶接收機,其混頻器的本振直接采用發射信號,相當于硬件匹配濾波,在中頻分析獲取目標探測結果。
隨著汽車微波雷達的商用發展,數量增多,在實際道路中的干擾問題逐漸復雜和凸顯,可能出現下圖所示的情況。
在相對行駛和并行車輛,同型號同調制的各雷達之間毫無疑問會彼此干擾,結果就是所有相互干擾的雷達都會誤報甚至無法工作。
目前采用的抗干擾措施,通常是改變FM的時間、周期和調頻斜率,這些參數有多種設定值和組合方式。每臺雷達采用一個循環內多種參數不同的設置和組合,完全相同參數設置的汽車雷達在道路上相遇概率很低。
但是由于FMCW的調制方式是連續波,相互間屬于同頻干擾,上述改變參數方法可以區分大目標與干擾,但無法避免干擾造成的信噪比惡化,造成雷達探測能力降低。
可以考慮的進一步抗干擾方法:
FM+脈沖,并且把脈寬和周期設為上述可變參數之一;
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原文標題:汽車微波雷達相互干擾問題
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