7.毫米波雷达传感器讲解.pptx

智能网联汽车概论——先进传感器技术

七、毫米波雷达传感器

毫米波是指波长介于1-10mm的电磁波，波长短、频段宽，比较容易实现窄波束，雷达分辨率高，不易受干扰。毫米波雷达是测量被测物体相对距离、现对速度、方位的高精度传感器，早期被应用于军事领域，随着雷达技术的发展与进步，毫米波雷达传感器开始应用于汽车电子、无人机、智能交通等多个领域。

目前各个国家对车载毫米波雷达分配的频段各有不同，但主要集中在24GHz和77GHz，少数国家（如日本）采用60GHz频段。由于77G相对于24G的诸多优势，未来全球车载毫米波雷达的频段会趋同于77GHz频段（76-81GHz）。

车载毫米波雷达的工作原理：车载毫米波雷达通过天线向外发射毫米波，接收目标反射信号，经后方处理后快速准确地获取汽车车身周围的物理环境信息（如汽车与其他物体之间的相对距离、相对速度、角度、运动方向等），然后根据所探知的物体信息进行目标追踪和识别分类，进而结合车身动态信息进行数据融合，最终通过中央处理单元（ECU）进行智能处理。经合理决策后，以声、光及触觉等多种方式告知或警告驾驶员，或及时对汽车做出主动干预，从而保证驾驶过程的安全性和舒适性，减少事故发生几率。

车载毫米波雷达的工作原理：

根据辐射电磁波方式不同，毫米波雷达主要有脉冲体制以及连续波体制两种工作体制。其中连续波又可以分为FSK(频移键控)、PSK（相移键控）、CW(恒频连续波)、FMCW(调频连续波)等方式。

调频连续波雷达工作原理信号源压控振荡器VCO，在调制信号作用下产生高频电信号作为发射信号，发射信号在耦合器作用下一部分进入混频器当中，作为本振信号，另一部分则通过天线以电磁波形式进行发射。

调频连续波雷达工作原理有一部分发射信号在遇到目标车辆时，会被反射回来被接收天线接收。在混频器中，回波信号与本振信号一起进行混频，得到中频信号IF，对其频率、相位和幅值进行一定的处理就可以得到目标车辆与雷达之间的相对距离和相对速度等信息

特点优点：毫米波雷达传感器体积小、质量轻；分辨率高；穿透雾、烟、灰尘等能力强，不受恶劣天气及极端光线影响等优势；可以进行较长距离的测量等优点。缺点：无法感知行人；对周围障碍物不能进行精确建模等

应用利用毫米波雷达可以实现自适应巡航控制（AdaptiveCruiseControl），前向防撞报警（ForwardCollisionWarning），盲点检测（BlindSpotDetection），辅助停车（Parkingaid），辅助变道（Lanechangeassistant），自主巡航控制（ACC）等高级驾驶辅助系统（ADAS）功能。其中24GHz雷达系统主要实现近距离探测（SRR），而77GHz系统主要实现远距离的探测（LRR）。

应用利用毫米波雷达可以实现自适应巡航控制（AdaptiveCruiseControl），前向防撞报警（ForwardCollisionWarning），盲点检测（BlindSpotDetection），辅助停车（Parkingaid），辅助变道（Lanechangeassistant），自主巡航控制（ACC）等高级驾驶辅助系统（ADAS）功能。其中24GHz雷达系统主要实现近距离探测（SRR），而77GHz系统主要实现远距离的探测（LRR）。

应用SRR应用

应用SRR和LRR应用结合

应用想要完全实现ADAS各项功能一般需要“1长+4中短”5个毫米波雷达。目前全新奥迪A4采用5个毫米波雷达（1长+4短），奔驰的S级采用7个毫米波雷达（1长+6短）。

应用目前中国市场中高端汽车装配的毫米波雷达传感器全部依赖进口，市场被美、日、德企业垄断，价格昂贵，自主可控迫在眉睫。2015年全球汽车雷达主要厂商市场占有率

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