資料介紹
車用雷達技術方興未艾。無論是于現階段之盲點偵測,抑或是發展中的自動駕駛控制,高性能、高可靠性、小巧兼低價,都是相輔相成的關鍵要素,更是促進其核心技術不斷發展與完善不可或缺的誘因與動機。車用雷達是駕駛輔助系統的重要組成部份。其不僅提供駕駛人員舒適從而減少緊張感的駕駛環境,更為全面提高道路交通安全奠定必要的基礎。從設計車用雷達及其最佳化到大量生產,以及安裝除錯,都會使用到多種檢驗與測量方法。本文僅從射頻 (RF)測量技術角度探討車用雷達的若干設計要點。
雷達波形的線性度
與其他的雷達技術相類似,車用雷達同樣藉由接收目標物體的反射信號,并進一步分析接收信號與原始發射信號之間在時間、頻率以及相位上的多重相關性,從而判斷目標物體與雷達之間的相對速度與空間位置。車用雷達的核心技術之一是雷達波形設計。線性頻率調變連續波(LFMCW,常簡稱為FMCW)是一種常用的雷達波形。發射信號(亦即波形)的穩定度與線性度直接影響雷達對目標物體的辨識能力。由于車用雷達大多工作在毫米波頻段,所選用的各種材料及元件固有的非線性特性都會納入最終的發射信號與接收信號中,從而干擾信號分析演算法。車用雷達利用發射信號與接收信號之間相互關聯的頻率差與相位差,針對多個目標物體的速度與位置進行判斷。當整個雷達系統,特別是發射機部份的線性度出現非理想特性時,頻率差與相位差的計算結果將會產生模糊性,造成雷達系統無法正確判斷目標物體,以致于發生重大差錯。對于未來的自動駕駛控制技術來說,這是絕對要避免的。為了最大程度地減少錯誤率,必須盡可能地提高發射信號的線性度,并藉由測量確保產品之線性度的穩定性。基于信號品質的嚴苛要求,線性度的測量大多采用高階的儀器設備,以降低測量誤差。目前的高階儀器都可以分析頻寬超過1-GHz的信號,以確保完整測量雷達信號。
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