[发明专利]一种基于LFMCW雷达探测轨迹设备

说明书

本发明公开了一种基于LFMCW雷达探测轨迹设备，包括射频模块和信息处理模块，射频模块包括收发链路单元、调制信号产生单元和中频滤波及预放大单元，信息处理模块由数据采集单元、逻辑协处理单元、数字信号处理单元组成，所述数据采集单元包括ADC芯片，ADC芯片通过串行采样，逻辑协处理单元用于整理组合射频模块调制开始及结束的信号以及所述ADC芯片输出同步信号的时序，并采集所述ADC芯片输出的数字信号，数字信号处理单元用于采集经过转换的数字中频信号，并解算出所述数字中频信号中包括目标距离、速度和角度信息，本发明实现对目标的轨迹的探测，具有性价比高、探测灵敏度高的优点。

技术领域

本发明涉及LFMCW雷达技术领域，尤其涉及一种基于LFMCW雷达探测轨迹设备。

背景技术

随着现代社会和汽车工业的发展，高级汽车辅助驾驶系统(Advanced DriverAssistance System，ADAS)对车辆驾驶的舒适与安全的重要性愈发为人们所重视，此领域内的相关技术、设备和系统也在近年来得到了非常迅速的发展。LFMCW(LinearFrequencyModulated Continuous Wave)，线性调频连续波雷达，又简称LFMCW雷达，是一种发射电磁波频率随时间线性变化的雷达，其利用多个接收天线的回波信号与当前时刻雷达本振信号的频率差以及天线之间信号的相位差信息，即可测算出雷达探测范围内多个目标的距离、速度、角度信息。LFMCW毫米波雷达在汽车辅助驾驶领域内具有十分广泛的应用前景，与该领域内的其他技术相比，如激光雷达、超声波探测以及图像识别等，毫米波雷达具有探测距离远、精度高和受环境因素(天气、光照、路况等)影响小的优点。正因为具有以上优点，毫米波雷达成为了目前汽车辅助驾驶领域应用的主流技术。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于LFMCW雷达探测轨迹设备。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于LFMCW雷达探测轨迹设备，包括射频模块和信息处理模块，所述射频模块包括收发链路单元、调制信号产生单元和中频滤波及预放大单元，所述收发链路包括一个发射天线和三个接收天线，发射天线用于将毫米波信号转化为向空间辐射的电磁波信号，接收天线用于接收空间经由环境中的物体接收到所述发射天线输出的电磁波信号后所反射的电磁波信号，所述调制信号产生单元包括锁相环电路，所述锁相环电路通过锯齿波调制产生调制信号，并输出随时间线性变化的VCO电磁波信号，所述中频滤波及放大单元用于抑制所述调制信号的泄露以及近程的强回波信号干扰，并且为从混频器输出的中频信号提供增益；

所述信息处理模块由数据采集单元、逻辑协处理单元、数字信号处理单元组成，所述数据采集单元包括ADC芯片，所述ADC芯片通过串行采样，所述数据采集单元用于将所述射频模块接收到的模拟信号转换为数字信号并输出给数字信号处理单元，所述逻辑协处理单元包括CPLD芯片，所述逻辑协处理单元用于整理组合所述射频模块调制开始及结束的信号以及所述ADC芯片输出同步信号的时序，并采集所述ADC芯片输出的数字信号，所述数字信号处理单元包括DSP芯片，所述数字信号处理单元用于采集经过转换的数字中频信号，并解算出所述数字中频信号中包括目标距离、速度和角度信息。

优选的，所述调制信号产生单元输出指示调制波形开始的指示信号，且所述指示信号用于所述ADC芯片串行采样。

优选的，所述中频滤波及预放大单元包括两个具有不同截止频率的高通滤波器。

优选的，所述数据采集单元通过时分复用ADC芯片。

优选的，所述逻辑协处理单元通过综合整理调制信号开始指示信号和ADC同步信号。

优选的，所述发射天线与接收天线的间距D取为两倍的发射电磁波中心频率波长。

优选的，所述接收天线之间的间距d取为0.8倍的发射电磁波中心频率波长。