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汽車微波雷達(dá)相互干擾問題

iSKv_RF_Lab ? 來源:射頻微波實(shí)驗(yàn)室 ? 2020-05-14 15:31 ? 次閱讀
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汽車微波雷達(dá)主要工作在 24GHz 和 77GHz/79GHz頻段。24GHz 雷達(dá)頻率較低,帶寬受限,多用于盲區(qū)監(jiān)測(cè)、變道輔助、碰撞預(yù)警、自適應(yīng)巡航和自動(dòng)泊車等功能。由于發(fā)展早成本低,在現(xiàn)今車輛上裝備的微波雷達(dá)大多是24GHz。目前技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)是77GHz毫米波雷達(dá),具有帶寬更寬、分辨率更高等優(yōu)勢(shì)。

微波雷達(dá)采用的調(diào)制方式是FMCW調(diào)頻連續(xù)波,如下圖,F(xiàn)M frequency 代表信號(hào)的頻率變化,每個(gè)周期內(nèi)頻率是三角波(或梯形)。在較短時(shí)間內(nèi),例如1ms,頻率變化范圍很大,可達(dá)2GHz或5GHz。Baseband代表信號(hào)基帶的時(shí)域波形。FMCW vector是FM信號(hào)的I/Q數(shù)據(jù)矢量圖。

雷達(dá)接收機(jī)對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行處理,從而確定各目標(biāo)的距離和速度,處理方法通常有兩種,一種是寬帶接收機(jī),直接解調(diào)I/Q數(shù)據(jù),與數(shù)字匹配濾波器(發(fā)射信號(hào)I/Q數(shù)據(jù)的共軛)運(yùn)算獲得目標(biāo)探測(cè)結(jié)果;另一種是窄帶接收機(jī),其混頻器的本振直接采用發(fā)射信號(hào),相當(dāng)于硬件匹配濾波,在中頻分析獲取目標(biāo)探測(cè)結(jié)果。

隨著汽車微波雷達(dá)的商用發(fā)展,數(shù)量增多,在實(shí)際道路中的干擾問題逐漸復(fù)雜和凸顯,可能出現(xiàn)下圖所示的情況。

在相對(duì)行駛和并行車輛,同型號(hào)同調(diào)制的各雷達(dá)之間毫無疑問會(huì)彼此干擾,結(jié)果就是所有相互干擾的雷達(dá)都會(huì)誤報(bào)甚至無法工作。

目前采用的抗干擾措施,通常是改變FM的時(shí)間、周期和調(diào)頻斜率,這些參數(shù)有多種設(shè)定值和組合方式。每臺(tái)雷達(dá)采用一個(gè)循環(huán)內(nèi)多種參數(shù)不同的設(shè)置和組合,完全相同參數(shù)設(shè)置的汽車?yán)走_(dá)在道路上相遇概率很低。

但是由于FMCW的調(diào)制方式是連續(xù)波,相互間屬于同頻干擾,上述改變參數(shù)方法可以區(qū)分大目標(biāo)與干擾,但無法避免干擾造成的信噪比惡化,造成雷達(dá)探測(cè)能力降低。

可以考慮的進(jìn)一步抗干擾方法:

FM+脈沖,并且把脈寬和周期設(shè)為上述可變參數(shù)之一;

接收和發(fā)射均采用寬帶模式,加入通信時(shí)隙,作為車聯(lián)網(wǎng)通信輔助手段,用雷達(dá)將車輛實(shí)時(shí)信息交互,用算法匹配規(guī)避干擾。

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原文標(biāo)題:汽車微波雷達(dá)相互干擾問題

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