雷达是利用电磁波探测目标的电子设备，其工作原理可简述为：发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率（径向速度）、方位、高度等信息。

目前常用的雷达工作频段有:10.525GHz——X 波段，24 GHz——K 波段，35 GHz——Ka波段，77 GHz——V 波段。其中，24GHz 是一个 ISM 规定的全球通用的一个雷达工作频段， 在此频段上工作时干扰较小。

雷达有多种分类方式：

按辐射源种类可分为：有源雷达、无源雷达。

按平台可分为；地面雷达、舰载雷达、机载雷达、星载雷达等。

按照波形可分为：脉冲雷达和连续波雷达。

按工作波长波段可分：米波雷达、分米波雷达、厘米波雷达和毫米波雷达等。

按扫描方式可分为：机械扫描雷达和电扫描雷达。等等。

本公司所代理的 24GHz 微波雷达传感器为德国 Innosent 公司生产，采用*的平面微带技术，具有体积小、集成化程度高、感应灵敏等特点。

本公司的雷达传感器多工作于 CW 和 FMCW 模式，功能应用多样，包括：探测动态目标的速度、静态目标的距离、动态目标的距离和速度、目标的方位（角度测量）以及辨别运动的方向。

本文档作为技术支持类文档，将详细介绍雷达传感器在各个功能应用上的工作原理。

1. 设置调制信号

探测静止物体的距离，即静态物体到传感器之间的距离，调制信号采用锯齿波即可。这是因为，此时的干扰大多为多普勒信号，而在抗干扰性能方面，锯齿波调制要优于三角波调制。选用线性升坡曲线或者降坡曲线作为发射频率的时间相关函数，并定期重复这些波，以期得到可能的平均值。

调制幅度：选取调谐曲线中线性度佳的一段确定 Vtune 的调节范围。

调制频率：调制信号频率理论上最大不能超过 150kHz，但建议探测远距离目标

（30~100m）时采用 100~200Hz 的调制频率，探测近距离目标（10~20m）时采用 500~1kHz

的调制频率。

2. 工作流程

雷达传感器接口连接方式及使用方法请参见详细产品使用手册。如图 2 所示，雷达传感器具体工作流程如下：

由 VCO 输出一个频率为 ƒtra 的发射信号，其中一路经发射天线发射出去，一路又分流成两路分别进入 I、Q 所在的通道的混频器中，其中 Q 通道的信号在混频之前还需先经 90° 的移相；接收天线接收到的回波信号，先经低噪声放大处理后，再分别经混频器与实时分流的两路信号进行混频；混频后得到的信号再经中频滤波放大处理，最终得到 I、Q 两路中频信号。

I、Q 两路中频输出信号中均携带有探测目标的距离信息。

算法分析

差频信号中的距离信息，是通过由时间延迟引起的差频信号来反映的。下图 3 是带有锯齿形调制方案的 FMCW 雷达发射和接收信号的时间相关曲线。

测距精度

1. 测距精度与探测距离的关系

测距精度主要与信号后端处理有关，后端采样时采用脉冲压缩等技术或者提高 FFT 采样点数都可能提高距离测量时的测距精度。

2. 最小可测距离

由公式(2)和(3)可以看出，固定其余参数时，调频宽度Δƒ 越大，探测距离可能越小。要使得差频处理有意义，就要使调频速度 ƒ 等于差频 ƒD，也就是说，扫描要生成一整个差频周期，此时可定义最小可测距离 Rmin 。