雷达中的射频、中频、视频信号

参考文献:

锯齿波调制的FMCW雷达中频回波信号的公式推导

雷达通常情况下通过发射机发射射频信号,同时接收机接收到的信号也是射频信号。接收到的回波信号,与本振信号经过混频器混频得到中频信号。再对中频信号进行处理得到视频信号。下图为脉冲信号的从射频到中频再到视频的过程。

 图中,发射信号和回波信号二者的频率并未发生变化,都是射频信号。其中回波信号只是相对于发射信号有一个时延tr,其频率并未改变。接收机接收到的回波信号和本振信号进行混频得到中频信号。再对中频信号进行相应的处理得到其视频信号。

关于混频得到的中频信号,过程大致如下:(LFMCW)

调制信号和载波(参考通信原理)

锯齿波调制的FMCW:就是载波的频率随着调制信号的幅度变化

下图为FMCW雷达的简易框图:

发射信号(本振信号)经过通过发射天线辐射出去,遇到障碍物之后发生反射,反射的信号被雷达接收机接收。将发射信号和接收信号相混频,得到中频信号(差拍信号)。

下面对差拍信号的形式进行推导(个人觉得这么写会更清楚点)

推导过程

结论

  • 锯齿波调制的FMCW雷达的差拍信号依然是一个线性调频连续波,即f(t) = f_{b} + mu _{b}
  • f_{b}的形式可以看出来,f_{b}既和距离R有关,也和v_{r}有关,这就是所谓的距离速度耦合现象。在后续的信号处理中,需要进行速度补偿,就是求出真实速度之后再对距离做修正。但是三角波调制的FMCW不存在这种现象,三角波调制的FMCW可以无模糊的测距和测速,但是会存在一个多目标配对的问题。
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