DIY简易5.8G FMCW雷达


123.jpg


处的目标尖峰,通过与距离成正比的频率f则可求出目标距离r。

设计:


结构框图:

radar.bmp部分设计参考了http://hforsten.com/homemade-synthetic-aperture-radar.html,更换了射频放大和基带部分的设计以期实现更高的射频和动态性能。

感谢@虎哥提供有关射频性能指标要求的指导。

此设计通过PLL+VCO产生高线性度的LFMCW信号,混频后使用一个二阶的有源高通滤波器去除馈通,二阶巴特沃兹滤波器提供40dB/dec的滚降,正好能补偿雷达回波随距离的四次方衰减,降低后级信号处理电路的动态范围需求。

滤波器响应仿真:

无标题.pngPCB:



无标题2.png焊接完:

IMG_20181223_121451.jpg使用一个带FX2 USB接口的FPGA开发板驱动并与PC连接。

DEBUG完成的样子:

qq_pic_merged_1549808810852.jpg使用衰减器+同轴线直接连接收发端测试:

VCO输入:

IMG_20190210_215625.jpg混频器输出(经过第一级放大):



IMG_20190210_215641.jpg经过高通滤波:



IMG_20190210_215926.jpg末级射频功放看起来很烫的样子。。



IMG_20190210_215750.jpg实际测试:


测试场地:某马路边

qq_pic_merged_1549807952687.jpg


 


c0.bmp

 

b0.bmp

 


 可以明显看出移动的车辆(斜线),但场景中也有大量的静止反射体干扰,不容易看清。同时也可以看出车辆经过时对后方景物的遮掩效果。通过将多普勒频率接近零的回波成分过滤掉可以去除静止物体:



u6.bmp

 

u6.bmp

 


 去除后:


 


 


c1.bmp

 

b1.bmp测试参数:中心频率5.8G,扫频带宽640MHz,有效带宽384MHz(去除扫频开始时PLL未锁定的一段),脉冲重复频率1kHz。基带采样率10Msps。

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设计资料与代码:https://github.com/gym487/FMCW_Radar/

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 PS:DEBUG时曾使用过这种淘宝山寨天线


IMG_20190210_220222.jpg距离超过5m就看不见。。


上网一搜:https://www.maartenbaert.be/quadcopters/antennas/measurements/aomway-patch-ant005/


表面上这是个平板天线,其实是个全向的GP天线,真正的辐射体是馈线同轴电缆外皮。。。




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