汽车防撞雷达测试.pdf

AGILENT TECHNOLOGIES, INC. 汽车防撞雷达测试系统 毫米波雷达测试 2012-03-28 防撞雷达测试，毫米波雷达测试，信号仿真 目录 一． 汽车毫米波防撞雷达概述 二． 汽车防撞雷达结构 三． 汽车防撞雷达性能参数描述 四． 安捷伦公司测试方案 五． 安捷伦测试设备描述 六． 测试设备配置 一． 汽车毫米波防撞雷达概述 随着社会经济的发展，交通成为制约经济发展的主要问题之一。汽车在社会生活中的 地位日益提高，在汽车保有辆逐年增长的情况下，汽车安全问题则被普遍地关注。对于车辆 安全来说，最主要的判断依据是两车之间的相对距离和相对速度信息，高速行驶中的车辆如 果距离过近，则容易造成追尾事故。因此，常用的防撞系统都将对车辆之间的相对距离的测 量作为主要的检测任务。在汽车防撞雷达当中，根据工作原理和工作过程不同，分为超声波 雷达、红外雷达、激光雷达以及毫米波雷达。其中前三种雷达，都是对通过对回波的检测， 与发射信号相比较，得到脉冲或相位的差值，从而计算出发射与接收信号的时间差。再分别 对应于超声波、红外线、激光在空气中的传播速度，计算出与障碍物的距离与相对速度。这 三种采用声光原理设计出的汽车防撞雷达虽结构简单，价格低廉，但容易受到恶劣气象条件 干扰，无法确保测距精度。毫米波雷达则显示出它特有的优点，与光学和红外线雷达相比不 受目标物体形状颜色的干扰，与超声波相比不受大气紊流的影响，因而具有稳定的探测性能； 环境适应性好。受天气和外界环境的变化的影响小，雨雪，灰尘，阳光都对其没有干扰；多 普勒频移大，测量相对速度的精度提高。正因如此，毫米波雷达成为最有发展潜力的汽车防 撞雷达。 二． 汽车毫米波防撞雷达结构 微波雷达通常由毫米波信号发射和接收、信号处理器和控制器三部分组成。 防撞雷达 信号体制分为二类，1. 线性FMCW， 2. 脉冲内调频。线性FMCW 雷达结构简单, 比较适宜 测量近距离目标, 故作为目前车用防撞雷达的普遍选择方式。其基本原理可以描述为信号的 瞬时频率随时间线性变换, 当前方有单目标回波时, 发射信号和反射信号将进行混频, 混频 后得到的信号中含有目标的相对距离和相对速度的信息。 工作原理是：首先由传感器通过天线发射出微波探测信号，并由天线接收经障碍物反射 回来的微波信号，送到信号处理器作分析处理，得出障碍物的相对距离、速度等数据，并把 该数据输送给处理中心，处理中心再与由本车传感器输入的有关信号, 如车速、制动气压等 综合处理，发出两种指令：一种指令给本车操作系统，如自动减速、换档、制动等；另一种 指令则是给驾驶员的警示信号，如减速、制动、转向、停车等。从而起到操作汽车防止与障 碍物相撞之目的。现在，毫米波基础元器件和系统已具备工程应用的技术条件，特别是毫米 波器件的模块化毫米波单片集成电路MMIC在工艺上的进展和突破，使毫米波器件能以被接 受的价格提供批量产品. 汽车防撞雷达的基本组成部分：雷达发射机，雷达接收机，收发天线。针对 FMCW 雷 达，其工作原理是，由雷达发射三角波调频信号到目标，由目标反射雷达信号成回波信号， 雷达接收机将接收到的回波信号与发射信号进行比较处理，得到回波信号的时间变化、频率 变化，由这些变化量计算得到目标的距离和速度。针对脉冲内调频雷达，雷达发射脉冲内调 频信号，由目标反射雷达信号成回波信号，雷达接收机将接收到的回波信号与发射信号进行 比较处理，得到回波信号的时间变化、频率变化，由这些变化量计算得到目标的距离和速度。 FMCW 雷达基本组成框图和工作原理是： 汽车防撞雷达基本框图 • y c