FMCW-радары

В отличие от импульсных, радары с незатухающей гармонической волной continuous wave непрерывно передают одиночную частоту и прослушивают эхо, которое, таким образом, существует непрерывно, поэтому не дает информации о расстоянии.

Специальные методы позволяют из доплеровского сдвига извлекать информацию о скорости, причем это упрощает радар, так как не требуется высокоскоростная генерация импульсов, синхронизация и программные схемы, но CW не способны определять расстояние. Применение частотной модуляции в FMCW-радарах обеспечивает способность радарного датчика определять расстояние до неподвижных и подвижных целей, а также извлекать информацию о скорости. В радарной системе FMCW передаваемый незатухающий волновой сигнал частотно модулируется— как правило, треугольным модуляционным сигналом с постепенно возрастающей и уменьшающейся во времени частотой (рис. 54, [105, 108–109]). Система АКК компании Robert Bosch, например, основывается на частотной модуляции для генерирования трех линейных частотных скатов с различным временем наклона (рис. 55, [109]). FMCW-радар передает частотно-модулированный сигнал для данного периода оценки порядка 1 мс, получает отраженное от объекта эхо и смешивает часть переданного сигнала с полученным в течение данного периода оценки для получения так называемого beat-сигнала, который оцифровывается и подвергается преобразованию Фурье с использованием, например, цифрового сигнального процессора.

По частоте и другим характеристикам полученного сигнала могут быть вычислены основные параметры цели — скорость и расстояние до нее, а также азимут.

Относительно исходной частоты beat-сигнал включает компоненты сумм и разностей, которые представляют и время задержки, пропорциональное расстоянию до цели, и доплеровский сдвиг, который является относительной скоростью (рис. 54).

Рис. 54. Модулирование несущей частоты треугольной волной в FMCW радарах [105]

Дата добавления: 2014-01-14