參考文獻:
鋸齒波調制的FMCW雷達中頻回波信號的公式推導
雷達通常情況下通過發射機發射射頻信號,同時接收機接收到的信號也是射頻信號。接收到的回波信號,與本振信號經過混頻器混頻得到中頻信號。再對中頻信號進行處理得到視頻信號。下圖為脈沖信號的從射頻到中頻再到視頻的過程。
圖中,發射信號和回波信號二者的頻率並未發生變化,都是射頻信號。其中回波信號只是相對於發射信號有一個時延tr,其頻率並未改變。接收機接收到的回波信號和本振信號進行混頻得到中頻信號。再對中頻信號進行相應的處理得到其視頻信號。
關於混頻得到的中頻信號,過程大致如下:(LFMCW)
調制信號和載波(參考通信原理)
鋸齒波調制的FMCW:就是載波的頻率隨着調制信號的幅度變化
下圖為FMCW雷達的簡易框圖:
發射信號(本振信號)經過通過發射天線輻射出去,遇到障礙物之后發生反射,反射的信號被雷達接收機接收。將發射信號和接收信號相混頻,得到中頻信號(差拍信號)。
下面對差拍信號的形式進行推導(個人覺得這么寫會更清楚點)
推導過程
結論
- 鋸齒波調制的FMCW雷達的差拍信號依然是一個線性調頻連續波,即
- 從
的形式可以看出來,
既和距離R有關,也和
有關,這就是所謂的距離速度耦合現象。在后續的信號處理中,需要進行速度補償,就是求出真實速度之后再對距離做修正。但是三角波調制的FMCW不存在這種現象,三角波調制的FMCW可以無模糊的測距和測速,但是會存在一個多目標配對的問題。