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小型化汽车防撞雷达封装天线

传感器与微系统 2023年第2期42卷 84-86页

作者：刘炜宸张祥军汪建锋中国矿业大学信息与控制工程学院江苏徐州221116

基于汽车防撞雷达高精度、小型化和轻型化等要求,提出了一种应用于车载防撞雷达前端的新型片上天线设计。封装天线(AiP)技术为天线—芯片集成封装提供了一种解决方案,有助于减少设备尺寸,提高系统的封装密度。而天线的介质基板采用的硅... 详细信息

基于汽车防撞雷达高精度、小型化和轻型化等要求,提出了一种应用于车载防撞雷达前端的新型片上天线设计。封装天线(AiP)技术为天线—芯片集成封装提供了一种解决方案,有助于减少设备尺寸,提高系统的封装密度。而天线的介质基板采用的硅基材料,可以实现小型化、高集成的AiP。借助于Ansoft-HFSS仿真软件进行建模与仿真,设计了此AiP,给出了其最佳参数与辐射性能,该天线的最佳尺寸为9000μm×5000μm×185μm。测量结果表明:AiP的中心频率为77.14 GHz,带宽为1.01 GHz,天线峰值增益为8.63 dBi,满足设计指标,可用于汽车防撞雷达片上防撞天线。

关键词：封装天线毫米波天线小型化防撞雷达

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基于防撞雷达的分集相控阵设计方法

电子与信息学报 2018年第8期40卷 1795-1801页

作者：唐尧李波杜自成西北工业大学电子信息学院西安710072 西安电子工程研究所西安710100

常规相控阵雷达通过移相发射空间合成的相参信号形成能量聚集的天线方向图,由于收发天线复用因此所合成的天线孔径要低于收发分置的MIMO雷达。该文首先通过理论推导MIMO雷达在探测性能上和相控阵雷达的一致性及区别,指出MIMO雷达的实质... 详细信息

常规相控阵雷达通过移相发射空间合成的相参信号形成能量聚集的天线方向图,由于收发天线复用因此所合成的天线孔径要低于收发分置的MIMO雷达。该文首先通过理论推导MIMO雷达在探测性能上和相控阵雷达的一致性及区别,指出MIMO雷达的实质优势在于发射波束的数字赋形。然后设计一种基于防撞雷达的分集相控阵,发射端采用相控体制,接收端采用DBF数字波束形成,通过分析移相器位数对该雷达性能的约束,证明在指定波束指向上该雷达在避免产生正交信号的前提下能达到和MIMO雷达相同的虚拟孔径性能。最后通过计算机仿真,验证该方法的有效性和可行性。采用该雷达体制在保证合成波束宽度的前提下,能有效降低接收通道数,从而有效降低雷达成本并提高通道一致性。

关键词：分集相控阵集中式MIMO雷达波形设计防撞雷达

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汽车防撞雷达中频信号处理系统的优化方案

汽车工程 2017年第1期39卷 47-51页

作者：张鉴周道逵童睿戚昊琛合肥工业大学电子科学与应用物理学院合肥230009

中频信号处理装置是汽车防撞雷达系统的核心。针对现有中频信号处理方案中存在的不足,基于对雷达中频信号的调理需求和对模块功能的分析,提出了一种基于多功能可编程集成芯片MAX11043的雷达系统功能的优化方案。基于FPGA技术对集成芯片... 详细信息

中频信号处理装置是汽车防撞雷达系统的核心。针对现有中频信号处理方案中存在的不足,基于对雷达中频信号的调理需求和对模块功能的分析,提出了一种基于多功能可编程集成芯片MAX11043的雷达系统功能的优化方案。基于FPGA技术对集成芯片的驱动进行设计并得到相应的时序仿真图,调用所设计的驱动模块完成对调制信号发生器功能的仿真和实验,仿真和实验结果验证了所提出的优化方案的可行性。

关键词：防撞雷达中频信号处理 MAX11043 FPGA 优化方案

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用于防撞的三维毫米波雷达设计

红外与毫米波学报 2019年第5期38卷 604-612页

作者：唐尧李波闫中江杨懋杜自成西北工业大学电子信息学院陕西西安710072 西安电子工程研究所陕西西安710100

受波束调度灵活性、接收通道数目限制,目前分集相控毫米波防撞雷达主要采用距离/方位二维扫描.由于缺乏目标高度信息,若雷达前方出现不影响载体通行的高/低目标,容易造成防撞雷达的障碍误报.针对这一问题,本文提出基于MIMO和分集相控雷... 详细信息

受波束调度灵活性、接收通道数目限制,目前分集相控毫米波防撞雷达主要采用距离/方位二维扫描.由于缺乏目标高度信息,若雷达前方出现不影响载体通行的高/低目标,容易造成防撞雷达的障碍误报.针对这一问题,本文提出基于MIMO和分集相控雷达结合的天线排布和信号处理方法,实现对场景的三维检测.与二维防撞雷达相比,该方法在不增加雷达接收通道数且几乎不增加雷达尺寸的前提下能有效实现方位和俯仰的联合测角.与二维稀布接收阵雷达相比,本文设计雷达不会产生方位栅瓣,适合复杂背景下的多目标检测.

关键词：防撞雷达 MIMO雷达分集相控三维检测

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防撞雷达中频信号数据采集系统设计

防撞雷达中频信号数据采集系统设计

作者：余胜兰电子科技大学

学位级别：硕士

对于智能交通系统(ITS)中汽车防撞雷达的研究已在世界范围内广泛展开。防撞雷达系统对于提高交通安全、减少事故损失将起到重要作用,其研究具有极大的现实意义和广阔的应用前景。本文以现有技术的可实现性为出发点,介绍了汽车防撞雷达... 详细信息

对于智能交通系统(ITS)中汽车防撞雷达的研究已在世界范围内广泛展开。防撞雷达系统对于提高交通安全、减少事故损失将起到重要作用,其研究具有极大的现实意义和广阔的应用前景。本文以现有技术的可实现性为出发点,介绍了汽车防撞雷达的性能要求、工作原理等总体设计相关问题。在介绍测距方式选择的基础上,介绍了防撞雷达的工作频段、工作体制、调制信号波形的选择以及系统基本结构。同时,本文详细介绍了防撞雷达中频信号数据采集系统的设计实现。介绍了数据采集系统硬件电路设计和软件设计的过程,以及使用可编程逻辑器件CPLD设计系统的控制模块和整个系统性能实现。

关键词：防撞雷达数据采集 CPLD

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防撞雷达关键技术研究

防撞雷达关键技术研究

作者：王文钦电子科技大学

学位级别：硕士

防撞雷达,尤其是毫米波防撞雷达,是近年来发展很迅速的一个研究领域,其应用范围十分广泛。然而,由于其工作环境恶劣,防撞雷达面临难以抑制噪声干扰和多目标识别困难等问题。为此,论文对防撞雷达的多目标问题、LFM(Linear Frequency Modu... 详细信息

防撞雷达,尤其是毫米波防撞雷达,是近年来发展很迅速的一个研究领域,其应用范围十分广泛。然而,由于其工作环境恶劣,防撞雷达面临难以抑制噪声干扰和多目标识别困难等问题。为此,论文对防撞雷达的多目标问题、LFM(Linear Frequency Modulated )信号的调频非线性度问题、噪声干扰抑制、扩频技术应用等方面作了研究。论文提出了一些新的方法,一定程度上解决了防撞雷达的多目标问题,增强了对噪声干扰的抑制能力;为开展防撞雷达的研制工作提供了理论基础。论文的主要工作和创新之处集中在以下几个方面: 1. 讨论了防撞雷达的数学建模。论文分析和总结了防撞雷达的发展现状,建立了防撞雷达系统的数学模型;分析指出了调频信号的非线性度影响、多目标识别困难和对噪声的抑制能力不足是制约防撞雷达发展的关键技术。2. 研究了一种高线性度、低杂散宽带LFM 雷达波形信号的实现方法。论文分析指出了传统的线性调频信号实现方法存在不足,为此,论文研究了一种基于三重调节算法利用DDS 实现高线性度、低杂散宽带LFM 防撞雷达信号的方案;理论分析和实验结果表明,杂散电平优于-70dBc,相噪指标优于-100dBc/Hz@1kHz。由于防撞雷达对信号的调频线性度要求极为苛刻,为此,论文研究了一种基于DDS 在回波信号中进行实时非线性度修正的简易方法。3. 提出了改进型变周期的对称三角形LFM 雷达波形信号。论文分析了目前防撞雷达所采用的锯齿形、对称三角形、多波形、多频段等常用波形信号的性能和特点,指出了其存在的主要问题;为此,论文提出了改进型变周期的对称三角形LFM 雷达波形信号。理论分析和仿真结果表明,这是一种解决防撞雷达的多目标问题的有效方法,并可以同时提高距离分辨力和速度分辨力。4. 提出了一种新分数阶Fourier 变换。从回波信号中进行多目标信号分离和提取始终是防撞雷达的一个关键技术难点。传统的傅氏变换方法已经无法实现对多目标信号的有效分离,也无法实现对噪声的可靠抑制;如果采用时频分布又将无法抑制交叉项影响。所以,论

关键词：防撞雷达分数阶Fourier 变换 NFRFT LFM 多目标问题干扰抑制扩频技术

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小型高精度防撞雷达信号处理系统实现

现代雷达 2016年第7期38卷 32-35,77页

作者：车俐白云浩蒋留兵广西无线宽带通信与信号处理重点实验室(桂林电子科技大学) 桂林541004

针对国内汽车防撞雷达领域存在问题,研究小型化高精度防撞雷达信号处理系统实现方案,详细分析信号处理流程,确定合适的雷达信号处理方法。结合系统结构和处理方案计算出适合驾车环境的系统参数,通过系统仿真验证其有效性。并在小型化和... 详细信息

针对国内汽车防撞雷达领域存在问题,研究小型化高精度防撞雷达信号处理系统实现方案,详细分析信号处理流程,确定合适的雷达信号处理方法。结合系统结构和处理方案计算出适合驾车环境的系统参数,通过系统仿真验证其有效性。并在小型化和低成本的条件下,提出基于Super-SVA方法实现目标距离分辨率的提高。确保雷达系统不会因为成本问题限制其检测性能。最后,对实例化样机进行外场功能测试,测试数据分析结果验证了系统方案的可行性。

关键词：小型化高精度防撞雷达 Super-SVA