一、產(chǎn)品介紹
雷達目標探測與信號處理教學演示系統(tǒng)是一套集雷達探測、信號處理分析、存儲與回放等功能于一體用于教學演示的系統(tǒng);主要應用于在對雷達工作原理的認知,對雷達工作方式理解以及對雷達回波信號的處理。雷達目標探測與信號處理教學演示系統(tǒng)由雷達探測模塊和上位機軟件系統(tǒng)組成。雷達探測模塊進行環(huán)境目標探測,通過通信接口傳輸數(shù)據(jù)至上位機進行信號處理、分析和顯示。
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二、工作原理
雷達模塊通過天線向外發(fā)射毫米波,接收目標反射信號,采集零中頻信號經(jīng)通信接口上傳至 PC 端,使用配套軟件處理后得到用戶所需相應信息;如零中頻數(shù)字信號,物體與雷達的相對距離、相對速度、角度、運動方向等;雷達目標探測與信號處理教學演示系統(tǒng)基本工作原理如下圖所示:
三、裝置(系統(tǒng))技術參數(shù)
- 電氣參數(shù):額定電壓:+12VDC
- 額定功率:≤7W 射頻參數(shù):通道:3Tx-4Rx
- 工作頻段:76GHz~81GHz 調(diào)制模式:FMCW、CW
- 調(diào)制參數(shù):發(fā)射功率:10dBm
- 通訊接口:USB(UART)、LAN
- 尺寸:安裝位置:底部/頂部孔位圖,外部機械尺寸圖

-
接口示意圖:
- 方向圖:
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四、測試和分析軟件操作說明
本系統(tǒng)搭配有專用軟件系統(tǒng),具備雷達參數(shù)設置、數(shù)字信號接收處理以及處理結果顯示功能。其軟件操作界面如圖所示:
五、功能界面說明
軟件具有雷達時域/頻域波形顯示、數(shù)據(jù)處理以及結果顯示、參數(shù)選擇、雷達參數(shù)設置、數(shù)據(jù)存儲/回放等功能。
其中,時域波形顯示 4 個雷達接收通道的零中頻數(shù)字信號,可實時選擇每個 Chirp 信號進行顯示;
信號處理結果顯示包含一維(Rang-FFT)顯示、二維(Rang-Doppler)顯示、目標檢測結果方位顯示,根據(jù)不同的需求進行選擇;
參數(shù)設置包含雷達參數(shù)設置、文件參數(shù)設置、轉(zhuǎn)臺參數(shù)設置、檢測參數(shù)的設置;
目標檢測結果列表顯示是對檢測到的目標的空間信息(距離、角度、速度)進行列表顯示。
軟件運行環(huán)境:
系統(tǒng)版本:Windows7 及其以上版本,.Net Framework 4 及其以上版本網(wǎng)卡:支持千兆以太網(wǎng)
內(nèi)存:≥4G
CPU:核心數(shù)≥8 核,主頻≥2.0GHz
六、操作流程
6.1、連接
達上電開機,等待 5s 左右,使以太網(wǎng)初始化完成;

進入軟件,選擇需要的工作模式。本軟件使用兩種接口工作模式,分為以太網(wǎng)模式和串口模式,用以進行選擇雷達使用不同功能。其中以太網(wǎng)模式主要在用正常使用雷達獲取數(shù)據(jù)
,請重新啟動雷達。
6.2、單幀工作模式
本系統(tǒng)預設定有單幀模式,方便于用戶在某些特定場合進行獲取精確幀數(shù)據(jù)。在單幀模式下,用戶每點擊1 次單幀測試按
,系統(tǒng)進行 1 幀數(shù)據(jù)分析、顯示
等功能。用戶可根據(jù)需求進行各項參數(shù)設置。如顯示零中頻數(shù)字信號和 Rang-FFT 距離像;
6.3、正常連續(xù)幀模式:
xx-50km/h及其以上時,上傳幀率為 20 幀/s,選擇為 xx-25km/h 時,上傳幀率為≥10 幀/s。
6.4、數(shù)據(jù)處理選擇與顯示
系統(tǒng)正常工作時,用戶可根據(jù)需要切換數(shù)據(jù)處理方式,并進行處理結果方式;系統(tǒng)默認工作模式為 FMCW,發(fā)射天線 TX1,Chirp 調(diào)制參數(shù) 5km - 25km/h,Chirp 采樣點256點,Chirp個數(shù) 256;
6.5、Rang-FFT 一維像:
6.6、Rang-Doppler 二維像:
在顯示二維距離像時,系統(tǒng)進行 Rang-Doppler 數(shù)據(jù)處理,形成
。
6.7、目標檢測空間位置
在信號處理選擇框中選擇 TargetDetection,進入目標空間位置檢測,并直觀進行空間方位距離顯示,右側(cè)為列表式顯示目標檢測結果。
6.8、參數(shù)設置:
在系統(tǒng)正常工作中,可根據(jù)需要進行參數(shù)設置;參數(shù)設置分為:雷達參數(shù)的選擇與設置、存儲/回放文件參數(shù)選擇與設置、轉(zhuǎn)臺參數(shù)選擇與設置及檢測參數(shù)
的選擇與設置。參數(shù)設定時請保持連接狀態(tài),如出現(xiàn)異常,請重啟雷達系統(tǒng)。

雷達參數(shù)選擇設置有工作模式、發(fā)射天線選擇、CW 模式時工作頻率、發(fā)射功率百分比、接收通道增益以及 Chirp 參數(shù)配置。
工作模式有 FMCW 和 CW 兩種模式,在 FMCW 模式下,可選擇 Chirp 參數(shù)配置,

為256*256 矩陣點。其中二維結果顯示相比較 FMCW 模式下顯示有所不同。如下圖所示:
用戶在系統(tǒng)正常工作中可進行數(shù)據(jù)存儲,在存儲完成后可進行回放。
存儲信息默認為存儲 4 個接收通道基帶數(shù)字信號,用戶在數(shù)據(jù)處理框中選擇了目標檢測,則可以進行目標信息存儲。默認存儲路徑為軟件根目錄,用戶可點擊瀏覽
進行目標路徑文件夾選擇。



結束后,重新播放時需重新導入文件。


其中串口參數(shù)需根據(jù)用戶轉(zhuǎn)臺參數(shù)進行設定,圖上所示為默認控制轉(zhuǎn)臺參數(shù)。包含 3 個轉(zhuǎn)臺控制命令:轉(zhuǎn)臺復位、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)。設置值為相對轉(zhuǎn)動值,為正數(shù)且精確至2位小數(shù)。
如用戶需要更改其他型號轉(zhuǎn)臺,需根據(jù)命令格式寫入根目錄轉(zhuǎn)臺配置文件,修改結束后,點擊刷新按扭
。

Turntable.ini -------- 為 配 置 文 件 名 , 請 勿 改 動 ; CmdEndFlag:true---------表示是否命令結尾需要加字符“rn”;
Reset[3]:1or 1mm1 1pa0 --------表示復位命令,且復位命令需要 3 個;
TurnLeft[1]:1PR-TurnNumber---------表示左轉(zhuǎn)命令,TurnNumber 為需要轉(zhuǎn)動角度值助記符,須保持一致; 格式為:【TurnLeft[1]:】【命令】【TurnNumber】
TurnRight[1]:1PR+TurnNumber---------表示右轉(zhuǎn)命令,格式如左轉(zhuǎn)格式一致。
6.8.4、檢測參數(shù):




