「车与生活」技术文章—泰克汽车毫米波雷达测试解决方案随着现代科学技术的快速发展以及人们生

随着现代科学技术的快速发展以及人们生活水平的显著提高，汽车消费每年都在快速增长，汽车保有量迅速增加，交通事故也急剧上升，汽车安全问题被普遍关注。汽车防撞系统能够对大约65%的交通事故发生起到阻止作用。同样在高端汽车领域，人们越来越渴望高科技带来的安全与便捷，结合信号处理技术实现汽车自主智能巡航、辅助泊车、汽车防撞雷达等各种系统已经改变了人们对传统汽车电子的认识。毫米波雷达因其探测精度高，硬件体积小，受天气环境的影响小等优点被广泛采用。越来越多的车辆采用一个或者多个毫米波雷达来辅助驾驶员的驾驶操作，以提高驾驶的舒适性和安全性，避免交通事故的发生。
【「车与生活」技术文章—泰克汽车毫米波雷达测试解决方案】毫米波雷达可以实现自动驾驶多种功能， ADAS采用的传感器主要有摄像头、毫米波雷达、激光、超声波、红外等。毫米波雷达传输距离远，在传输窗口内大气衰减和损耗低，穿透性强，可以满足车辆对全天气候的适应性的要求，并且毫米波本身的特性，决定了毫米波雷达传感器器件尺寸小、重量轻等特性。很好的弥补了摄像头、激光、超声波、红外等其他传感器，在车载应用中所不具备的使用场景。把毫米波雷达安装在汽车上，可以测量从雷达到被测物体之间的距离、角度和相对速度等。利用毫米波雷达可以实现自适应巡航控制（ACC）、前向防撞报警（FCW）、盲点检测（BSD）、辅助停车、辅助变道等高级驾驶辅助系统（ADAS）功能。比较常见的汽车毫米波雷达工作频率在76GH-81GHz范围。
汽车毫米波雷达的工作原理
汽车防撞雷达主要有超声波雷达、激光雷达、毫米波雷达等类型。不同雷达类型的工作原理不一样，其性能和特点也各有优缺点，不同的雷达可以用于实现不同的功能。
毫米波雷达是ADAS系统的主要传感器，毫米波雷达频率范围30GHz-300GHz ，波长从1mm-10mm ，毫米波雷达测距可达200多米，可以对目标进行有无检测、测距、测速以及方位测量。同时，毫米波雷达能够穿过光照、降雨、扬尘、大雾等来准确探测物体，可全天候工作。
汽车雷达作为驾驶员辅助系统的核心传感器(检测距离、速度)；远距离雷达（LRR）是用来实现自动巡航（ACC），中距离雷达（MRR）用来实现侧向来车报警和车道变道辅助，近距离雷达（SRR）则是用来实现停车辅助、障碍和行人检测。
77GHz汽车雷达系统属于目前国内外各大汽车公司研究和设计的热点，相比于激光车载雷达、红外线车载雷达以及其他低频段的毫米波车载雷达而言， 77GHz汽车雷达可利用的频谱范围宽、信息容量大、分辨率高、多普勒频移大、测速灵敏度高、抗干扰能力及穿透等离子体的能力强，并且容易实现天线的窄波束和高增益等。
毫米波带宽大、分辨率高、天线部件尺寸小，能适应恶劣环境。毫米波雷达中目前使用最广泛的是调频连续波（FMCW）的特殊毫米波技术。具体指，雷达连续发射FMCW调频信号，以测量距离、角度以及速度，不同于周期性发射短脉冲的传统脉冲雷达系统，车用毫米波雷达，通常采用结构简单成本较低，适合近距离探测。雷达天线向外发出一系列连续调频毫米波，频率随时间按调制电压的规律变化，一般是连续的三角波，也可以是锯齿波。
毫米波雷达通过微带阵列天线向外发射调频连续波（FMCW），经目标反射后接收到的回波与发射波存在一个频率差，通过信号处理器分析发射与反射信号的频率差异，基于多普勒原理，可以精确测量目标相对于雷达的运动速度和距离，进一步通过多目标检测与跟踪算法，实现多目标分离与跟踪。进而结合车身动态信息进行数据处理。经合理决策后，以声、光及触觉等多种方式警告驾驶员，或及时对汽车做出主动干预，减少事故发生几率。工作原理图见图1 。