智能網(wǎng)聯(lián)汽車第三章毫米波雷達課件

毫米波雷達裝調(diào)與檢測目錄DIRECTORY01.毫米波雷達認知與安裝02.毫米波雷達故障檢測03.毫米波雷達標定01毫米波雷達認知毫米波是指波長為1~10mm的電磁波，對應(yīng)的頻率范圍為30~300GHz。毫米波雷達是工作在毫米波頻段的雷達，它通過發(fā)射與接收高頻電磁波來探測目標，后端信號處理模塊利用回波信號計算出目標的距離、速度和角度等信息。毫米波雷達-定義

探測距離遠，可達200m以上。

探測性能好，金屬電磁反射強，其探測不受顏色與溫度的影響。

響應(yīng)速度快，傳播速度與光速一樣，可以快速地測量出目標的距離、速度和角度等信息。

適應(yīng)能力強。毫米波具有很強的穿透能力，在雨、雪、大霧等惡劣天氣依然可以正常工作。

抗干擾能力強，一般工作在高頻段，而周圍噪聲和干擾處于中低頻區(qū)，基本上不會影響毫米波雷達的正常運行覆蓋區(qū)域呈扇形，有盲點區(qū)域，無法識別交通標志、交通信號燈和道路標線。毫米波雷達-特點毫米波雷達-分類毫米波雷達分類按工作原理脈沖式毫米波雷達

調(diào)頻式連續(xù)毫米波雷達按探測距離

近距離(SRR)中距離(MRR)遠距離(LRR)按頻段24GHz77GHz79GHz24GHz近距離探測0-120米探測幅度寬體積較大識別精度高（cm級）77GHz中、遠距離探測可達280米探測幅度窄體積較小，便于安裝識別精度高（cm級）毫米波雷達-分類應(yīng)用在智能網(wǎng)聯(lián)汽車領(lǐng)域的毫米波雷達主要有3個頻段，分別是24GHz，77GHz和79GHz。不同頻段的毫米波雷達有著不同的性能。毫米波雷達-組成其中，天線板上從上至下分別是10根發(fā)射天線TX1，然后是2根發(fā)射天線TX2，最后是4根接收天線RX1至RX4。因為近處的視角（FOV）比較大，大概有90度，所以需要更多天線，而遠處的視角小，大概只有20度，所以兩根天線就夠了。車載毫米波雷達的內(nèi)部構(gòu)造圖毫米波雷達系統(tǒng)主要包括：單片微波集成電路（MMIC）芯片、天線印制電路板、收發(fā)模塊、信號處理模塊等，如圖所示。毫米波雷達-組成自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)毫米波雷達-應(yīng)用前向雷達和后向雷達廣泛應(yīng)用于智能網(wǎng)聯(lián)汽車的各類先進輔助駕駛系統(tǒng)（ADAS）上。前向碰撞預(yù)警系統(tǒng)毫米波雷達-應(yīng)用自動緊急制動系統(tǒng)后向碰撞預(yù)警系統(tǒng)變道輔助系統(tǒng)：變道預(yù)警01毫米波雷達安裝安裝位置毫米波雷達-位置1.關(guān)閉實訓(xùn)平臺總電源；2.將毫米波雷達放在專用工位上；3.用記號筆標記雷達安裝位置；4.將毫米波雷達安放在臺架上并安裝緊固螺栓；5.連接好毫米波雷達線束插頭；6.按照標記點位置調(diào)整并緊固毫米波雷達；7.檢查毫米波傳感器功能是否完好，連接can分析儀，采集數(shù)據(jù)觀察，若無數(shù)據(jù)，檢查故障；毫米波雷達裝調(diào)與檢測

第二講

毫米波雷達故障檢測目錄DIRECTORY01.毫米波雷達認知與安裝02.毫米波雷達故障檢測03.毫米波雷達的標定02毫米波雷達故障檢測毫米波雷達傳感器控制原理分析毫米波雷達傳感器的常見故障類型項目名稱標題處智能傳感器裝配調(diào)試臺架毫米波雷達的常見故障常見故障智能傳感器裝配調(diào)試臺架打開電源開關(guān)，毫米波雷達傳感器系統(tǒng)不工作，測試系統(tǒng)無顯示信息。智能傳感器裝配調(diào)試臺架打開電源開關(guān)，毫米波雷達傳感器系統(tǒng)工作，但數(shù)據(jù)不準確有誤差。超聲波雷達傳感器的常見故障診斷故障現(xiàn)象：智能傳感器裝配調(diào)試臺架打開電源開關(guān)，毫米波雷達傳感器系統(tǒng)不工作，測試系統(tǒng)無顯示信息?？赡茉蚍治雠_架供電異常相關(guān)線束電路故障（短路、斷路、虛接等）毫米波雷達自身故障（接受、發(fā)射等內(nèi)部問題）毫米波雷達與顯示系統(tǒng)總線通訊故障制定診斷流程毫米波雷達傳感器的常見故障診斷故障現(xiàn)象：智能傳感器裝配調(diào)試臺架打開電源開關(guān)，毫米波雷達傳感器系統(tǒng)工作，但數(shù)據(jù)不準確有誤差。

毫米波雷達安裝問題毫米波雷達校正問題毫米波控制單元故障故障原因分析診斷流程：首先進行毫米波雷達安裝校正然后再排除毫米波波雷達自身問題最后考慮軟件系統(tǒng)問題毫米波雷達裝調(diào)與檢測目錄DIRECTORY01.毫米波雷達認知與安裝02.毫米波雷達故障檢測03.毫米波雷達標定03毫米波雷達標定根據(jù)毫米波雷達發(fā)射波的調(diào)制方式有：調(diào)頻連續(xù)波（FMCW）、脈沖波（脈沖多普勒雷達）和ESR式。脈沖雷達系統(tǒng)在測量近距離目標時，發(fā)射和接收脈沖之間的時間差極小，通常達到納秒級，要求處理器的運行頻率很高，所以實際工程中較少采用。調(diào)頻連續(xù)波雷達系統(tǒng)利用多普勒頻移原理來測距測速，對處理器要求較低，因此，大部分應(yīng)用場合均采用調(diào)頻連續(xù)波雷達。毫米波雷達可以分為脈沖式、調(diào)頻連續(xù)波式。毫米波雷達-原理多普勒效應(yīng)，是指當聲音、光和無線電波等振動源與觀測者以相對速度v運動時，觀測者所收到的振動頻率與振動源所發(fā)出的頻率有不同。即當發(fā)射的電磁波和被探測目標有相對移動，回波的頻率會和發(fā)射波的頻率不同。當目標向雷達天線靠近時，反射信號頻率將高于發(fā)射信號頻率；反之，當目標遠離天線而去時，反射信號頻率將低于發(fā)射信號頻率。毫米波雷達-測距原理雷達調(diào)頻器通過天線發(fā)射毫米波信號，發(fā)射信號遇到目標后，經(jīng)目標的反射會產(chǎn)生回波信號，發(fā)射信號與回波信號相比形狀相同，時間上存在差值。以雷達發(fā)射三角波信號為例，發(fā)射信號與返回的回波信號對比如圖所示。毫米波雷達-原理發(fā)射信號與回波信號對比圖（1）測距原理發(fā)射信號與反射信號間的頻率差值直接取決于和目標之間的距離。距離越大，則發(fā)射信號接收的往返時間越長，并且發(fā)射頻率與接收頻率間的差值越大，如圖所示。毫米波雷達-原理應(yīng)用FMCW調(diào)制的毫米波雷達測距示意圖當目標與雷達信號發(fā)射源之間存在相對運動時，發(fā)射信號與回波信號之間除存在時間差外，頻率上還會產(chǎn)生多普勒位移。例如，當前方車輛快速行駛時，車距加大，由于多普勒效應(yīng)，反射信號（ΔfD）的頻率將變小。這將導(dǎo)致上坡(Δf1)和下坡(Δf2)時的頻率產(chǎn)生差值，如圖所示。毫米波雷達-原理（2）測速原理應(yīng)用FMCW調(diào)制的毫米波雷達測速原理圖關(guān)于被監(jiān)測目標的方位角測量問題，毫米雷達的探測原理如圖所示，通過毫米波雷達的發(fā)射天線TX發(fā)射出毫米波后，遇到被監(jiān)測物體反射回來，通過毫米波雷達并列的接收天線RX1、RX2，通過收到同一監(jiān)測目標反射回來的毫米波的相位差，就可以計算出被監(jiān)測目標的方位角。毫米波雷達-原理（3）測量方位角原理毫米波雷達測量方位角的原理圖毫米波雷達-自檢CAN分析儀自檢，按照下圖連接can分析儀電路，一端將CAN1通道的H與CAN2通道的H相連接，將CAN1通道的L與CAN2通道的L相連接,另一端將CAN分析儀連接到電腦,

測試結(jié)果顯示測試通過即完成自檢。毫米波雷達-使用一端將CAN1通道的H與傳感器臺架毫米波雷達CANH連接，將CAN1通道的L與傳感器臺架毫米波雷達CANL連接，并電阻設(shè)置合適的阻值,另一端將分析儀連接到電腦。毫米波雷達-標定任務(wù)目標：理解毫米波雷達工作原理，掌握檢測與標定設(shè)備或儀器：毫米波雷達（實驗臺或?qū)嶒炏洌?，萬用表，示波器，目標模擬器，卷尺（直尺）1.安全要求與注意事項:2.在工作區(qū)放置工作牌，將毫米波雷達安裝在支架上。3.將毫米波雷達RCAN信號線與和控制柜CANH和CANL連接；4.打開毫米波雷達控制盒供電開關(guān)、電源開關(guān)；注意人身和設(shè)備安全；場地面積足夠，無障礙物；功能檢測時，學(xué)員應(yīng)在指定工作區(qū)域，以免隨意走動造成干擾。毫米波雷達-標定4.在毫米波探頭正前方固定距離放置模擬目標，記錄距離；5.打開控制柜電源，啟動計算機，連接can分析儀；6.記錄下目標模擬器的距離、速度、角度等信息；7.記錄最遠距離測試點位數(shù)據(jù)；8.記錄最近距離精度測試點位數(shù)據(jù)；9