[发明专利]高精度宽波束中短距小型MIMO雷达传感器

权利要求书

1.一种高精度宽波束中短距小型MIMO雷达传感器，包括：MIMO天线阵列模块、电源管理模块、射频前端、信号处理模块、通信接口模块；其特征在于：

所述MIMO天线阵列模块（天线）采用PCB板载微带天线，包括发射天线（Tx）和接收天线（Rx），发射天线（Tx）与射频前端输出端连接，接收天线（Rx）与射频前端输入端连接；

所述电源管理模块与外部电源正负极连接，采用高度集成的DC/DC芯片，可同时转换出4路稳定电压输出，通过模块内部的电压转换器为射频前端、信号处理模块、通信接口模块提供稳定的电源电压供给；

所述射频前端用于包括发射的调频连续波生成和回波信号的接收；所述信号处理模块用于包括对回波信号采样，并进行数字信号处理；所述通信接口模块用于输出所述雷达传感器探测到的目标信息。

2.根据权利要求1所述高精度宽波束中短距小型MIMO雷达传感器，其特征在于，所述MIMO天线阵列模块采用2发4收MIMO阵列， 4个接收天线（Rx）间间隔λ/ 2，λ为射频前端发射的电磁波波长，通过计算在4个接收天线上回波的相位差可测量目标的方位角度θ。

3.根据权利要求2所述高精度宽波束中短距小型MIMO雷达传感器，其特征在于，所述射频前端接收到的中频IF信号连接到信号处理模块的输入端，信号处理模块对中频IF信号进行ADC采样，利用chirp间隔时间对数据做距离维FFT变换，通过多个chirp的数据积累再对数据做多普勒维的FFT，利用帧间隔时间做目标检测、角度计算、目标跟踪和目标信息的输出。

4.根据权利要求3所述高精度宽波束中短距小型MIMO雷达传感器，其特征在于，所述射频前端工作在77-81G频段，带宽4G，电磁波波长λ等于3.8mm。

5.根据权利要求4所述高精度宽波束中短距小型MIMO雷达传感器，其特征在于，所述MIMO天线阵列模块形成8个观测通道，角度分辨率15°，测距精度达到或优于0.02m。

6.根据权利要求5所述高精度宽波束中短距小型MIMO雷达传感器，其特征在于，所述射频前端最大发射功率为12dBm，等效全向辐射功率EIRP等于22dBW，探测水平角度±60°，垂直角度±10°，探测距离120m。

7.根据权利要求1所述高精度宽波束中短距小型MIMO雷达传感器，其特征在于，所述通信接口模块包括CAN通信电路和UART串口通信电路，用于输出雷达传感器探测到的目标距离、角度、速度、置信度信息。

8.根据权利要求1~7任一所述高精度宽波束中短距小型MIMO雷达传感器，其特征在于，所述雷达传感器包括：底座（1），设置在底座（1）上的电路PCB板（2），盖住所述电路PCB板（2）的天线罩（3），以及固定天线罩（3）的上盖框（4），所述底座（1）上伸出有连接器（5）；

所述MIMO天线阵列模块、电源管理模块、射频前端、信号处理模块、通信接口模块设置在所述电路PCB板（2）上，所述天线罩（3）采用透波材料制成，用于保护所述MIMO天线阵列模块；所述连接器（5）与电路PCB板（2）上的通信接口模块电连接，通过连接器（5）对外输出信号。

9.根据权利要求8所述高精度宽波束中短距小型MIMO雷达传感器，其特征在于，所述雷达传感器尺寸为5cm*5cm*2cm。

10.根据权利要求1~9任一所述高精度宽波束中短距小型MIMO雷达传感器的应用，其特征在于，所述雷达传感器应用于工业自动控制、车辆盲区检测。