毫米波雷达距离、速度和角度公式推导

原创 于 2025-11-14 10:29:42 发布 · 118 阅读 · 0 ·
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#毫米波雷达 #公式推导 #毫米波雷达原理 #FMCW

在对TI官方的教学PPT和毫米波雷达原理文档进行学习后，也看了很多前辈的总结，发现还是有一些细节的地方不明白，于是对其进行了一些完善。下面将原理的公式推导pdf进行分享。

熵减之旅--
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TI 毫米波雷达走读系列——雷达测角是怎么一回事
qq_41861711的博客
06-14 1362
本文介绍了使用3DFFT进行角度估计的基本原理
【TI毫米波雷达入门-11】毫米波速度相关计算
cengqiu4314的博客
12-14 2615
在这里的示例中， 雷达前方 有两个物体， 它们与雷达的距离相同， 但速度不同，相对于雷达的 速度分别为 V1 和 V2。假设这里有 N 个 等间隔的线性调频脉冲， 那么根据我们 之前的讨论，与其中的 每个线性调频 脉冲相对应的 距离 FFT 将在完全 相同的位置具有峰值。所以，在这里的 这个等式中， 与所发射的这两个 线性调频脉冲 相对应的峰值 相位之间的 相位差表示为 4π 乘以物体在 该时段内移动的 距离除以 λ。实际还和其他参数有关 比如，表面物体的面积，发射功率，发射/接收天线的增益，总测量时间，
毫米波雷达技术：（三）如何利用中频信号测距、雷达距离分辨率的公式推导，以及Range FFT
qq_51409113的博客
11-28 2303
详细说明了毫米波雷达技术中的测距原理，以及雷达距离分辨率的公式推导
毫米波雷达学习（五）——角度估计
Pullingcherry的博客
10-21 828
根据公式发现角度θ与所测量的相位差 ω之间的关系是非线性的。雷达前方的两个物体，它们相对于雷达具有相同的距离和相同的速度，这样这两个物体将处于2D-FFT中相同的距离速度单元，在2D-FFT中有单个峰值，但峰值处的信号将具有来自对应于这两个物体的相量的贡献，简单相位比较技术将不再适用。解决方法似于我们先前对速度模块采取的解决方案，将RX天线的数量从两个增加到N个，并创建N个接收天线的区域，所有这些天线处的二维FFT将在同一个位置具有一个峰值，该系列峰值处的信号将创建一个包含两个旋转相位的离散序列。
极端环境下毫米波雷达性能分析
DuHz的博客
08-14 1661
摘要：本文研究了毫米波雷达在极端环境下的性能表现，分析了不同频段（24GHz、77GHz、79GHz）的特性及其在雨、雾、沙尘等恶劣条件下的衰减机理。通过Mie散射理论、Marshall-Palmer模型等数学工具，建立了降雨、浓雾和沙尘环境下的信号衰减模型。结果表明，暴雨可使77GHz雷达衰减达8-10dB/km，浓雾环境下衰减增至10dB/km，沙尘暴导致交叉极化鉴别度下降10-20dB。极端温度还会影响器件性能，使探测距离显著下降。研究为毫米波雷达在复杂环境中的应用提供了理论依据和性能评估方法。
毫米波雷达信号处理参数解析一
DuHz的博客
08-05 1728
本文系统解析了毫米波雷达信号处理的关键参数体系，涵盖测距、测速和测角三大功能维度。重点分析了射频前端参数（载频、带宽、调频斜率）对系统性能的影响，建立了FMCW测距的数学模型，阐述了采样参数设计准则。同时深入探讨了多普勒效应测速原理、MIMO天线阵列设计及高级DOA估计算法，提出了参数优化需考虑的约束条件。通过理论分析与数学建模，为毫米波雷达系统设计提供了全面的参数配置指导。
毫米波雷达感知理论详解
DuHz的博客
06-28 1184
毫米波雷达（30-300GHz）通过发射电磁波并分析反射信号实现目标测距（精度达c/2B）、测速（基于多普勒效应）和测角。其核心雷达方程推导自麦克斯韦方程组，揭示了接收功率与目标距离的四次方反比关系。FMCW雷达采用线性调频连续波，通过混频获取拍频信号实现高精度测量。距离分辨率取决于带宽，速度测量利用相位差分析，角度测量采用阵列信号处理。理论分析表明，系统性能受信噪比、相位噪声和信号处理算法等因素制约。这一技术为自动驾驶提供了可靠的环境感知能力。
复杂反射环境下毫米波雷达性能解析
DuHz的博客
08-14 2248
毫米波雷达在复杂反射环境中的特性分析 摘要：本文系统分析了毫米波雷达在复杂反射环境中的电磁波传播特性。研究表明，多径传播（包括直达路径和反射路径信号的矢量叠加）显著影响雷达性能，其中镜面反射和漫反射共同作用，导致接收信号服从莱斯或瑞利分布。特别地，地面反弹效应和多次反射（双反弹、三反弹）会产生强回波和虚假目标，在特定距离形成信号"零点"。通过射线追踪方法可准确预测复杂城市环境中的信号传播，但需综合考虑路径损耗、大气衰减和绕射效应。实测数据显示，城市环境中杂波反射率变化范围大（-25至-5
毫米波雷达中的点云稀疏问题
DuHz的博客
07-22 699
毫米波雷达点云稀疏性研究综述 毫米波雷达因其物理特性存在显著的点云稀疏问题，表现为检测点数量仅为激光雷达的1/100至1/500。本文从电磁散射机理、分辨率限制和算法解决方案三个维度进行系统分析： 物理基础：基于Mie散射理论和Fresnel方程，揭示了毫米波段（24-300GHz）电磁波与目标相互作用的特殊规律，包括瑞利散射、谐振散射和光学散射区域的转换关系，以及材料介电特性对反射系数的决定性影响。 分辨率限制：推导了FMCW雷达的距离分辨率公式ΔR=c/(2B)和角分辨率公式θ≈0.886λ/D，指出孔
电磁干扰环境下的毫米波雷达
DuHz的博客
08-16 1125
摘要 毫米波雷达在自动驾驶中的广泛应用面临日益严重的电磁干扰挑战。本文系统分析了77GHz频段FMCW雷达的电磁特性与工作原理，揭示了干扰机制及其对雷达性能的影响。研究表明，随着车载雷达密度增加，电磁干扰可使信干比下降3-15dB，探测距离缩短20-40%。文章重点探讨了抗干扰技术的最新进展，包括BlueFMCW频率捷变算法（改善信干比18.75-18.93dB）、伪随机码调制和自适应波束形成等方法。这些技术通过波形优化和空域处理，有效提升了雷达在复杂电磁环境中的可靠性，为自动驾驶安全提供了重要保障。
Xiaojie雷达之路---毫米波雷达基础知识---角度估计
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XiaoJie的博客
01-25 1万+
本篇文章主要介绍毫米波雷达的基础知识中的角度估计，对于本篇文章主要回答5个问题 1.在雷达的前方，如何估计前方一个物体的角度 2.角度测量的准确性 3.如何测量多个物体的角度 4.雷达可测的角度的视场最大值为多少 5.角度分辨率取决于什么因素 文章目录估计雷达前面一个物体的角度角度测量的准确性雷达的最大角视场测量雷达前方多个距离和速度相同的物体角度分辨率角度估计的流程 估计雷达前面一个物体的角度 估计一个物体的角度，最少需要两根接收天线 发射天线发送一个chirp，经过物体发射后信号，信号分别被第一根天
4D 毫米波雷达
weixin_43802726的博客
07-01 1166
4D 指的是距离（Range），水平角度（Azimuth），俯仰角度（Elevation）和速度（Doppler）。一般来说，4D 毫米波雷达的角度分辨率相对较高，因此也经常被称为 4D 成像雷达。所以说 4D 毫米波雷达的两个主要特点是：1）可以测量高度的信息；2）角度分辨率较高。为了更好的理解这两点，首先需要了解FMCW 雷达角度分辨率的依赖因素，以及为了增加角度分辨率所采用的 MIMO 机制。1. FMCW 雷达的角度分辨率想要测量目标的方位角，至少需要两个接收天线（RX）。
手机端AIDE安卓的音乐播放器软件代码QZQ.txt
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PythonPytorch基于小波时频图与SwinTransformer的轴承故障诊断研究
12-17
Python【Pytorch】基于小波时频图与SwinTransformer的轴承故障诊断研究内容概要：本文介绍了基于小波时频图与SwinTransformer的轴承故障诊断方法，利用Pytorch框架实现深度学习模型的应用。通过将振动信号转化为小波时频图，提取故障特征，并结合SwinTransformer这一基于Transformer架构的视觉模型进行分类识别，提升故障诊断的准确率与鲁棒性。该研究展示了深度学习在工业设备故障诊断中的潜力，特别是在处理非平稳信号和复杂工况下的有效性。; 适合人群：具备一定Python编程基础和深度学习理论知识的高校研究生、科研人员及工业界从事设备状态监测与故障诊断的工程师；熟悉Pytorch框架者更佳。; 使用场景及目标：①应用于旋转机械如电机、风机、齿轮箱等关键部件的轴承故障早期识别；②为智能制造与预测性维护系统提供技术支持；③推动传统信号处理与前沿深度学习模型（如SwinTransformer）在工业场景中的融合研究。; 阅读建议：建议读者结合文中提供的代码实践操作，理解从小波变换到图像输入再到SwinTransformer建模的全流程，重点关注数据预处理与模型结构设计细节，并可通过更换数据集或调整网络参数进一步验证模型泛化能力。
通过短时倒谱(Cepstrogram)计算进行时-倒频分析研究（Matlab代码实现）
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通过短时倒谱(Cepstrogram)计算进行时-倒频分析研究（Matlab代码实现）内容概要：本文主要介绍了一项关于短时倒谱（Cepstrogram）计算在时-倒频分析中的研究，并提供了相应的Matlab代码实现。通过短时倒谱分析方法，能够有效提取信号在时间与倒频率域的特征，适用于语音、机械振动、生物医学等领域的信号处理与故障诊断。文中阐述了倒谱分析的基本原理、短时倒谱的计算流程及其在实际工程中的应用价值，展示了如何利用Matlab进行时-倒频图的可视化与分析，帮助研究人员深入理解非平稳信号的周期性成分与谐波结构。; 适合人群：具备一定信号处理基础，熟悉Matlab编程，从事电子信息、机械工程、生物医学或通信等相关领域科研工作的研究生、工程师及科研人员。; 使用场景及目标：①掌握倒谱分析与短时倒谱的基本理论及其与傅里叶变换的关系；②学习如何用Matlab实现Cepstrogram并应用于实际信号的周期性特征提取与故障诊断；③为语音识别、机械设备状态监测、振动信号分析等研究提供技术支持与方法参考； 阅读建议：建议读者结合提供的Matlab代码进行实践操作，先理解倒谱的基本概念再逐步实现短时倒谱分析，注意参数设置如窗长、重叠率等对结果的影响，同时可将该方法与其他时频分析方法（如STFT、小波变换）进行对比，以提升对信号特征的理解能力。
无人水下航行器(UUV)仿真研究（Matlab代码实现）
最新发布
12-17
无人水下航行器(UUV)仿真研究（Matlab代码实现）内容概要：本文围绕无人水下航行器（UUV）的仿真研究展开，基于Matlab代码实现对UUV的动力学模型、运动控制及导航仿真进行系统构建与验证。研究重点包括UUV的六自由度数学建模、环境干扰（如水流、浮力、阻力）的引入、姿态与轨迹控制算法的设计（如PID、滑模控制等），并通过Matlab/Simulink平台完成仿真验证，帮助理解UUV在复杂水下环境中的行为特性。此外，文档还提及与其他技术（如路径规划、信号处理、水下图像增强）的交叉应用，展现了UUV仿真的综合性与工程实用性。; 适合人群：具备一定Matlab编程基础，从事海洋工程、自动化、机器人、控制理论等相关领域的研究生、科研人员及工程技术人员。; 使用场景及目标：①用于UUV控制系统的设计与算法验证；②支持水下机器人相关课程教学与实验仿真；③为水下探测、救援、勘探等实际应用场景提供技术预研和方案测试平台； 阅读建议：建议结合文中提供的Matlab代码进行逐模块调试与仿真，重点关注动力学建模与控制算法实现部分，同时可拓展学习文档中提到的路径规划、传感器融合等相关技术，以构建完整的UUV系统认知体系。
【泰迪杯数据分析】超市销售赛题程序 落地即用！.zip
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数据简介 迪博内部控制指数是一种用于评估公司内部控制质量的指标体系，由迪博公司开发，旨在全面衡量上市公司内部控制水平与风险管控能力。 迪博内部控制指数采用千分制，范围为0-1000，数值越大表明企业内部控制质量越高。该指数以内部控制五大目标（战略、合规、经营、报告、资产安全）为导向，选取对应的指标进行评估，同时将内部控制缺陷作为修正变量，对基本指数进行修正，以更准确地反映公司内部控制质量。 迪博内部控制指数评级依据指数数值分布，将上市公司内部控制水平划分为四个级别、八个档次。 数据名称：迪博内部控制指数 数据年份：2000-2024年 数据范围：A股上市公司 相关数据 年份 证券代码 证券简称 辖区 证监会行业 申万行业 内部控制指数评级 内部控制指数评分 报告期
毫米波雷达测距测速测角精度计算公式
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### 毫米波雷达测距、测速和测角精度计算 #### 测距公式 毫米波雷达通过发送无线电波并接收反射回来的信号来测量目标的距离。基于电磁波传播特性，距离 \( s \) 的计算公式如下： \[ s = c \cdot t / 2 \] 这里，...
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