雷达按照发射信号种类分成脉冲雷达和连续波雷达两大类,常规脉冲雷达发射周期性的高频脉冲,连续波雷达发射的是连续波信号。
连续波雷达发射的信号可以是单频连续波(CW)或者调频连续波(FMCW),调频方式也有多种,常见的有三角波、锯齿波、编码调制或者噪声调频等。其中,单频连续波雷达仅可用于测速,无法测距,而FMCW雷达既可测距又可测速,并且在近距离测量上的优势日益明显。

FMCW雷达在扫频周期内发射频率变化的连续波,被物体反射后的回波与发射信号有一定的频率差,通过测量频率差可以获得目标与雷达之间的距离信息,差频信号频率较低,一般为KHz,因此硬件处理相对简单、适合数据采集并进行数字信号处理。
FMCW雷达收发同时,理论上不存在脉冲雷达所存在的测距盲区,并且发射信号的平均功率等于峰值功率,因此只需要小功率的器件,从而降低了被截获干扰的概率;其缺点是测距量程较短,距离多普勒耦合以及收发隔离难等缺点。
FMCW雷达具有容易实现、结构相对简单、尺寸小、重量轻以及成本低等优点,在民用/军事领域均得到了广泛的应用。
FMCW雷达框图

高频信号由压控振荡器(VCO)产生,通过功率分配器将一部分经过额外放大后馈送至发射天线,另一部分耦合至混频器,与接收的回波混频、低通滤波,得到基带差频信号,经过模数转换后送至微处理器处理。
FMCW雷达的测距/测速原理
以三角波调频连续波为例来简单介绍雷达的测距/测速原理。如下图,红色为发射信号频率,绿色为接收信号频率,扫频周期为T,扫频带宽为B,发射信号经过目标发射,回波信号会有延时,在三角形的频率变化中,可以在上升沿和下降沿两者上进行距离测量。
如果没有多普勒频率,上升沿期间的频率差值等于下降沿期间的测量值。对于运动目标,则上升/下降沿期间的频率差不同,我们可以通过这二个频率差来测距和测速。
差拍信号经低通滤波和放大后送数字信号处理器,完成对差拍信号的FFT、检测,对目标数据进行计算后送显控终端显示。
三角波调频连续波雷达正是通过采用正负调频斜率来消除距离与速度的耦合,进而进行目标速度的估计。
如果雷达是1T2R(一个发射,两个接收),则可以根据beamforming的原理测量出物体的方向。
由于毫米波雷达工作频率高,通常是SiGe的半导体工艺,而基于CMOS工艺的毫米波雷达,具有成本低,可量产性好的优势。
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【直接获取的信息参数多】通过雷达技术,可以获取目标的距离深度、反射强弱、变化速度、运动方向、角度方位、目标个数等诸多信息。
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【对运动目标敏感度高】毫米波雷达技术,甚至可以感知人的呼吸运动,很好地将静止的人和海报照片中的人像区分开来,也不受桌椅/屏风/隔板/衣物/被褥等阻挡。实现人员的存在检测。
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【受到环境气候的影响小】毫米波雷达技术可以避免阳光或灯光变化的干扰和雾霾等气候的影响。也能适应灰尘比较大的场合,或危化品场所,不存在镜头污染问题。
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【功耗小到可以电池供电】雷达相对功耗较低,可以平时雷达处于警戒状态,有异常状况才触发摄像头开机抓拍,实现电池供电监控。
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【兼顾隐私保护和安全防范】雷达并不获取视觉图像,但可以跟踪运动目标和记录路径,在一些需要隐私保护同时又需要人身伤害防范或重要财产保护的警戒场合,可以替代摄像机监控。例如:家庭卧室、洗浴场所、公共厕所、酒店客房、会议场所、重要办公室等地方。敏感区域内用毫米波雷达,与敏感区域外摄像头结合,实现无缝覆盖连续监控。

传统的基于图像检测的区域警戒和越界报警功能,摄像头必须尽量在高处俯视安装,有诸多不便和限制。而具有深度信息的雷达,可以弥补二维图像的不足。无论俯视、倾斜向下或侧面安装摆放,都可以实现精确的区域警戒功能。



在展会、菜市场等开放场合,人员较多,摄像头安装角度不好,基于AI或移动侦测通常难以解决警戒监控问题。
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适合展会、街市、菜市场、猪肉摊、大排档;【地摊专用神器】
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可小至火柴盒大小,摆放使用;
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电池供电,连接手机热点;Ø全密封设计,防尘防水;
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可联动触发电池相机拍摄;
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路过不误报,停留不漏报;
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来了"欢迎光临",走时"谢谢惠顾"!
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摊主临时离开摊位,有顾客即推送提醒(需要联网);
车载毫米波雷达应用行车记录仪的停车监控功能,在停车时雷达监控是否有人靠近,靠近即启动录像。另外也可以在校巴车等上安装,雷达检测车上是否还有人员存在,以免将幼儿遗忘在车上。
Audi Universal Traffic Recorder 奥迪行车记录仪带毫米波雷达
前面有一个毫米波雷达,停车监控
Audi UTR 行车记录仪可在停车情况下,连续检测72 小时。
详细情况参考第三方网站:Audi UTC with RADAR
车载BSD盲区雷达监控
希望能在货运车的监视录像系统中加入盲点侦测的功能
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当有车辆进入盲区时可以由雷达带出警告提醒 (实时)
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只有AVM的FoV不易计算距离
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影像可辅助判断对象类型
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