在 FMCW 中传输的信号是否应该是连续的?

信息处理 雷达
2022-02-02 04:22:23

之间的近超声波进行呼吸检测18kHz20kHz

在参考文章和其他雷达使用文章中,生成的信号是连续传输的,如下图:

传输信号_01

我的问题是,如果信号之间允许间隔,如下图所示:

允许传输信号的间隔_01

我想知道为什么信号会连续传输以及是否可以间隔传输。

先感谢您。

2个回答

假设扫描重复间隔为,它是具有频率调制的部分。如果间隔用于大 N,则缺点是:平均功率损失,最大可测量明确多普勒频率降低,并且可能导致放大器在信号中引入不需要的瞬变。因此,添加区间没有任何好处TsTi=Ts/N

但是,如果间隔对于 N 的大整数值,则不再称为 FMCW,而是称为 LFM,线性 FM 调制脉冲信号。其处理比FMCW复杂。Ti=NTs

术语有点混乱,所以让我试着澄清一下。从你的照片看,你似乎在看一个啁啾序列雷达。在这种信令方案中,发送一系列线性调频信号(啁啾)。每个啁啾本身可以被认为是“FMCW 测量”,产生具有特定频率(对应于物距和多普勒项)和相位的信号。为了解析物体的速度,可以评估序列中啁啾之间的相位差。我不会在这里推导出全部内容,您可以自己阅读基础知识,例如这里(模块 1 是关于 FMCW,模块 2 和 3 解释了用于速度测量的啁啾序列方法的本质)。

现在回答您的问题,是的,您可以在序列的后续发射啁啾之间存在“间隙”。事实上,可能应该有,以便在信号发生器再次“加速”之前有一些时间“减速”。这个差距应该是多少取决于您的应用程序。您可以测量的最大明确速度由下式给出:

vmax=c4f0Tp

其中是光速,是发射信号的载波频率,而是啁啾重复率(啁啾的持续时间 + 您定义的间隙)。然后速度分辨率相应地是除以您在序列中传输的啁啾数量。cf0Tpvmax

当然,这不是一个详尽的答案,但希望它有所帮助。

PS @Jason R:更准确地说,我认为连续是指发射信号的持续时间比物体反射的延迟长得多,因此发射和接收同时发生(与脉冲雷达相反,你基本上发送一个非常短脉冲,然后“等待”反射)。