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Radar sensor Forum Discussions

Bellawu
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来自一位用户的咨询,麻烦帮忙解答,越详细越好,有图有真相,可以适当提供一些英飞凌解决方案和产品推荐。

以后如果每辆车都装了毫米波雷达,在车辆密集的地方,别的车的雷达发射信号很有可能会被我的车收到,那岂不是会造成很严重的干扰?怎么区分收到的雷达信号是不是自己发出来的反射波呢?

 

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WangYaran
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Hi Bellawu,

一般情况下,车载毫米波雷达的回波信号频率差(fb,拍频、差频、中频)与到目标的距离R成比例,可通过以下关系确定:

WangYaran_0-1673244896132.png

在密集的电磁环境中(如城市),当FMCW雷达在频带的相同部分中工作时,就会发生干扰,一个典型的汽车干扰示例比如具有三辆组成了汽车同向行驶和相向行驶,分别体现出了拒绝式干扰和欺骗式干扰。

1.拒绝式干扰

拒绝式干扰形成后,其频率不是固定的,而是呈”V“字型,因此会在幅频响应中提高受害雷达的本底噪声,降低信噪比SNR信噪幅度即可明显看出。降低信噪比SNR后,雷达对于真实目标的检测性能大打折扣,尤其是弱小目标(即雷达散射截面(RCS)较小,因为SNR很差而消失)。这里可以由雷达方程给出证明:

WangYaran_1-1673245164439.png

拒绝式干扰也可以是有某些不怀好意的人故意为之,简单地将一个强CW信号射向受害车辆FMCW雷达就能做到,对受害雷达的影响类似于FMCW干扰情况。

2.欺骗式干扰

而欺骗式干扰形成后,会在中频信号中产生额外的频谱,这有点类似于发射信号和回波信号的额外的延迟,看起来像真实目标,但实际上是干扰产生虚假的目标。这对于雷达来讲,会影响汽车的正常驾驶功能。受害雷达和干扰雷达之间时间对齐的概率非常小,例如,最大距离Rmax=200米的扫描时间对齐误差t小于1.3us,计算公式如下:

WangYaran_2-1673245276101.png

英飞凌则使用的是相位编码FMCW雷达可以提供很高的抗干扰鲁棒性,使用正交编码还能让雷达支持多个波形同时发射。编码要求如下所示:

(1)码长:目标是利用短序列实现最小距离旁瓣电平,1024 的PRN序列长度会引起峰值旁瓣电平(PSLL) 约为30 dB (10log1024),不过可以采用优化发射码和接收滤波器权重的方法,以SNR 的代价来改善PSLL。
(2)良好的互相关特性:一个良好的码集合各个成员的互相关系数应该为0,以实现不同雷达之间的干扰抑制的能力。
(3)抗多普勒效应能力:相位编码雷达性能可能会受多普勒频移的影响,二进制码对多普勒效应的耐受能力差,多相码的性能衰减速度比二进制码要慢。
(4)可用的不同码数量:规模大的比较好,最好是可以为每一个雷达分配唯一的编码。

当利用PRN序列对发射机FMCW波形进行相位编码时,可以抑制干扰信号。类似于手机信号,每个人通话被编入不同波段,因此可以不受干扰。

关于具体选型,需要根据客户需求来指定,以下是英飞凌77-79GHz雷达相关信息:

https://www.infineon.com/cms/en/product/sensor/radar-sensors/radar-sensors-for-automotive/77-79ghz-r...

WangYaran_3-1673246169540.png

这里是相关传感器解决方案选型指南:

https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-xensiv_sensor_solutions-ProductSelectionGuide-v01_00-EN.pdf?f...

以上希望可以帮到你。

BR

Yaran

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WangYaran
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Hi Bellawu,

一般情况下,车载毫米波雷达的回波信号频率差(fb,拍频、差频、中频)与到目标的距离R成比例,可通过以下关系确定:

WangYaran_0-1673244896132.png

在密集的电磁环境中(如城市),当FMCW雷达在频带的相同部分中工作时,就会发生干扰,一个典型的汽车干扰示例比如具有三辆组成了汽车同向行驶和相向行驶,分别体现出了拒绝式干扰和欺骗式干扰。

1.拒绝式干扰

拒绝式干扰形成后,其频率不是固定的,而是呈”V“字型,因此会在幅频响应中提高受害雷达的本底噪声,降低信噪比SNR信噪幅度即可明显看出。降低信噪比SNR后,雷达对于真实目标的检测性能大打折扣,尤其是弱小目标(即雷达散射截面(RCS)较小,因为SNR很差而消失)。这里可以由雷达方程给出证明:

WangYaran_1-1673245164439.png

拒绝式干扰也可以是有某些不怀好意的人故意为之,简单地将一个强CW信号射向受害车辆FMCW雷达就能做到,对受害雷达的影响类似于FMCW干扰情况。

2.欺骗式干扰

而欺骗式干扰形成后,会在中频信号中产生额外的频谱,这有点类似于发射信号和回波信号的额外的延迟,看起来像真实目标,但实际上是干扰产生虚假的目标。这对于雷达来讲,会影响汽车的正常驾驶功能。受害雷达和干扰雷达之间时间对齐的概率非常小,例如,最大距离Rmax=200米的扫描时间对齐误差t小于1.3us,计算公式如下:

WangYaran_2-1673245276101.png

英飞凌则使用的是相位编码FMCW雷达可以提供很高的抗干扰鲁棒性,使用正交编码还能让雷达支持多个波形同时发射。编码要求如下所示:

(1)码长:目标是利用短序列实现最小距离旁瓣电平,1024 的PRN序列长度会引起峰值旁瓣电平(PSLL) 约为30 dB (10log1024),不过可以采用优化发射码和接收滤波器权重的方法,以SNR 的代价来改善PSLL。
(2)良好的互相关特性:一个良好的码集合各个成员的互相关系数应该为0,以实现不同雷达之间的干扰抑制的能力。
(3)抗多普勒效应能力:相位编码雷达性能可能会受多普勒频移的影响,二进制码对多普勒效应的耐受能力差,多相码的性能衰减速度比二进制码要慢。
(4)可用的不同码数量:规模大的比较好,最好是可以为每一个雷达分配唯一的编码。

当利用PRN序列对发射机FMCW波形进行相位编码时,可以抑制干扰信号。类似于手机信号,每个人通话被编入不同波段,因此可以不受干扰。

关于具体选型,需要根据客户需求来指定,以下是英飞凌77-79GHz雷达相关信息:

https://www.infineon.com/cms/en/product/sensor/radar-sensors/radar-sensors-for-automotive/77-79ghz-r...

WangYaran_3-1673246169540.png

这里是相关传感器解决方案选型指南:

https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-xensiv_sensor_solutions-ProductSelectionGuide-v01_00-EN.pdf?f...

以上希望可以帮到你。

BR

Yaran

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