
【电】 f-m radar; frequency-modulated radar
调频雷达(Frequency-Modulated Radar)是一种通过连续发射频率随时间线性变化的电磁波,并利用回波信号与发射信号的频率差来测量目标距离和速度的无线电探测技术。其核心原理基于多普勒效应和频率调制技术,通过分析接收信号与发射信号的频率偏移量,实现高精度测距与测速。
在技术实现上,调频雷达采用调频连续波(FMCW)信号,其发射频率按锯齿波或三角波规律周期性变化。当信号遇到目标反射时,回波与当前发射信号混合后会产生中频(IF)信号,该信号的频率与目标距离成正比,而相位变化则用于计算速度。此方法相较于脉冲雷达具有低峰值功率、抗干扰性强等优势,广泛应用于汽车自适应巡航控制(如特斯拉Autopilot系统)、无人机避障(大疆部分型号)和气象观测领域。
根据国际电气与电子工程师协会(IEEE)标准,调频雷达的工作频段通常为24 GHz或77 GHz,其中77 GHz频段因波长更短、分辨率更高,已成为车载雷达的主流选择。美国联邦通信委员会(FCC)和欧洲电信标准化协会(ETSI)均对此类设备的发射功率和占用带宽制定了严格规范。
权威参考文献:
调频雷达(Frequency Modulated Radar)是一种通过调制发射信号的频率来探测目标距离和速度的连续波雷达系统。以下从定义、工作原理、应用和技术特点进行详细说明:
调频雷达属于连续波雷达的一种,其核心特征是发射信号的载波频率随时间按特定规律(如三角波、锯齿波等)周期性变化。这种频率调制技术使其能够同时测量目标的距离和速度,而非调制的单一频率雷达仅能测速。
信号发射与接收
雷达发射频率线性变化的连续波信号(如线性调频信号,LFM),当电磁波遇到目标后反射,回波信号与当前发射信号的频率存在差异(称为“差频信号”或“拍频信号”)。
距离测量
距离计算公式为:
$$
R = frac{c cdot f_b}{2K}
$$
其中,( c )为光速,( f_b )为差频,( K )为调频斜率(频率变化速率)。通过测量差频即可计算目标距离。
速度测量
基于多普勒效应,通过回波信号的频率变化计算目标径向速度:
$$
v = frac{lambda cdot f_d}{2}
$$
( lambda )为波长,( f_d )为多普勒频移。
若需了解具体调制波形(如三角波、锯齿波)的数学表达式或实际应用案例,可进一步查阅相关文献或技术文档。
爱伦美氏烧瓶半自动控制保单持有人丙烯酚船到港后解除责任非编辑格式改良费用拐弯的行业工会节段性回肠炎截状的脊索下弓苦艾素雷富斯氏试验冷硬铸铁立即方式命令氯化亚锑泡螺属屏蔽命令羟化四乙铵强制喂养前景颜色前内面商业用锭神经肠管市价法水传播性流行书面协议唾液中枢未被调查的