快速chirp信號指的是發射天線發射如下圖所示信號：

單個chirp的解析式為$x(t)=sin(2?pi?(f_0+0.5?S?t).?t)$。
其中斜率$S$達到$MHz/us$的數量級。

當前方距離為R處存在目標時接收天線接收到的信號如下圖：

紅色表示接收天線的信號，黑色表示發射天線的信號
$T$即是電磁波在空氣中傳播的總時間：
$$T=\frac{2R}{C}（C:光速，電磁波發收的總距離是實際距離的兩倍）$$

然后對接收天線的信號與發射天線的信號進行混頻，混頻器輸出的頻率即是發射天線信號與接收天線頻率信號之差，這個信號就是中頻信號。
中頻信號記為$f_{IF}$。
$$f_{IF}=ST+\frac{2f_{0}V}{C}=\frac{2RS}{C}+\frac{2f_{0}V}{C}(f_0為起始頻率77GHz,V為目標速度)。$$ $\frac{2f_{0}V}{C}$是由于多普勒效應引起的頻率差。此時由于$RS?f_{0}V$所以可以忽略多普勒效應造成的相位差。
也就是：$f_{IF}=\frac{2RS}{C}$ 即：$$R=\frac{f_{IF}C}{2S}$$

可以通過對混頻器的輸出進行復數AD采樣，并對采樣數據做FFT來得到目標的對應$f_{IF}$。

測距范圍。
首先，測得的距離不應有負值，也就是說測得的距離最小值為0。即FFT得結果從物理意義上沒有負頻率存在。那么FFT得到得頻率最大值即為$F_{IF}$（AD采樣頻率）。
$$0\le f_{IF}\le F_{IF}$$所以測距范圍為：$$0\le R\le \frac{F_{IF}C}{2S}$$

距離分辨率
由FFT性質可知兩個頻率能夠被區分的條件是頻率差大于采樣時間分之一。
設采樣時間為$T_{AD}$。它等于采樣點數與采樣頻率之比。
所以：$$R_{res}=\frac{C}{2T_{AD}S}=\frac{C}{2B}(B是發射信號的帶寬)$$

總結

以上是生活随笔為你收集整理的77GHz毫米波雷达快速chirp信号技术（一）:测距原理的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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