自动驾驶与雷达(一) 毫米波雷达
姓名：张波； 学号：22021211233； 学院：电子工程学院
【嵌牛导读】 自动驾驶无疑是时代的热点之一，以美国、中国为代表的国家大力投资新能源汽车，以此来解决传统燃油车竞争力不足的问题。其中，美国以特斯拉为代表、中国以比亚迪、小鹏等厂商为代表都在全球的新能源汽车行业占据重要地位。目前市面上的大部分高级驾驶辅助系统ADAS都搭载了毫米波雷达，本文将要简要介绍毫米波雷达。
【嵌牛鼻子】毫米波雷达 FMCW
【嵌牛提问】你认为未来ADAS将如何发展，毫米波雷达的应用市场会怎么样？
毫米波雷达是工作在毫米波波段探测的雷达，频段一般为 30 GHz ~ 300 GHz， 波长 1~10mm，介于微波和厘米波之间，兼具有微波雷达和光电雷达的一些优点。目前各个国家对车载毫米波雷达分配的频段各有不同，但主要集中在 24GHz 和 77GHz，少数国家（如日本）采用 60GHz 频段。在电磁频谱中，这种波长被视为短波长，也是该技术的优势之一。
毫米波雷达相比厘米波雷达具有体积小、易集成和空间分辨率高的特点。 所以处理毫米波信号所需的系统组件（如天线）的尺寸也确实很小。短波长的另一项优势是高准确度，77GHz 左右（对应波长约为 4mm）的毫米波系统将能够检测小至零点几毫米的移动。
毫米波雷达基本工作原理是利用高频电路产生特定调制频率（FMCW）的电磁波，并通过天线发送电磁波和接收从目标反射回来的电磁波，可以同时对多个目标进行测距、测速以及方位角测量；测速是根据多普勒效应，通过计算返回接收天线的雷达波的频率变化就可以得到目标相对于雷达的运动速度，和飞行时间，来得到目标物距离。而方位测量（包括水平角度和垂直角度）是通过天线的阵列收到同一目标反射的雷达波的相位差计算得到目标的方位角。
和脉冲雷达系统相比，调频连续波雷达的一大优势是发射功率低，尺寸小，成本低廉，测量目标的距离和速度的性能与周围环境的光照情况无关，并不需要额外的辅助光源提供照明。其较高的工作频率意味着整体解决方案的尺寸更小。FMCW 雷达收发同时，理论上不存在脉冲雷达所存在的测距盲区，且可直接测量多普勒频移和静态目标概率，并且发射信号的平均功率等于峰值功率，只需要小功率的器件，具有容易实现、结构相对简单、尺寸小、重量轻以及成本低等优点。
