无人驾驶传感器融合系列(六)——毫米波雷达方位角估计(77GHz FMCW)

无人驾驶传感器融合系列(六)——毫米波雷达方位角估计(77GHz FMCW)

本章摘要:本章主要讲解毫米波雷达如何估计障碍物的方位角,方位角的分辨率计算,方位角可估算范围。

一、方位角估计基础

根据上一章的分析,可以知道当距离改变的时候IF signal 的相位角将会发生很大的改变。利用这一性质,就可以采用多接收天线的方式,来求得相邻天线之间的接收到的 IF signal 的相位角变化。
无人驾驶传感器融合系列(六)——毫米波雷达方位角估计(77GHz FMCW)_第1张图片

假设到达接收天线的信号平行,则可以利用几何关系,求得方位角Θ与天线间隔 d 之间的的关系。至此就知道了,只要求得相邻天线之间接收的 IF signal 信号相位角改变w,就可以估计方位角了Θ。
无人驾驶传感器融合系列(六)——毫米波雷达方位角估计(77GHz FMCW)_第2张图片

二、相位变化率的敏感性

由于非线性关系,方位角越大,相位变化率对其越不铭感。所以,大角度方位角估计的精度不如小角度估计时候。
无人驾驶传感器融合系列(六)——毫米波雷达方位角估计(77GHz FMCW)_第3张图片

三、可估方位角范围

无人驾驶传感器融合系列(六)——毫米波雷达方位角估计(77GHz FMCW)_第4张图片

四、多物体方位角估计

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五、方位角分辨率计算

无人驾驶传感器融合系列(六)——毫米波雷达方位角估计(77GHz FMCW)_第6张图片

六、方位角vs速度估算

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七、方位角估算整体思路。

无人驾驶传感器融合系列(六)——毫米波雷达方位角估计(77GHz FMCW)_第8张图片

后续

最近三章分析讲解了,雷达测距、测速、方位角估计。后面将会采用matlab来分析一个测距测速的实例,加深对上面分析的理解。地址在:GitHub,在readme中我已经将过程写的很清楚了,就不再做分析了。

参考文献:mmWave系列培训,视频讲的非常好,建议看看视频加深理解。

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