發布日期：2022-1-21 11:29:00
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毫米波雷達，是工作在毫米波波段探測的雷達。通常毫米波是指30~300GHz頻域(波長為1~10mm)的。毫米波的波長介于厘米波和光波之間，因此毫米波兼有微波制導和光電制導的優點。與光波相比，毫米波雷達利用大氣窗口(毫米波與亞毫米波在大氣中傳播時，由于氣體分子諧振吸收所致的某些衰減為極小值的頻率)傳播時的衰減小，受自然光和熱輻射源影響小。
因此毫米波雷達在通信、雷達、制導、遙感技術、射電天文學和波譜學方面都有重大的意義。利用毫米波天線的窄波束和低旁瓣性能可實現低仰角精密跟蹤雷達和成像雷達。
① 在天線口徑相同的情況下，毫米波雷達有更窄的波束(一般為毫弧度量級)，可提高雷達的角分辨能力和測角精度，并且有利于抗電子干擾、雜波干擾和多徑反射干擾等。
② 由于工作頻率高，可能得到大的信號帶寬(如吉赫量級)和多普勒頻移，有利于提高距離和速度的測量精度和分辨能力并能分析目標特征。
雷達測量人體呼吸心跳的原理為：呼吸和心跳等人體活動會引起胸腔的起伏，進而引起雷達與被測人體之間的徑向距離的變化。通過測量該徑向距離的變化，可提取人體呼吸心跳信號。雷達的人體呼吸心跳檢測對于醫療監護、火災和地震等災后救援、家居健康監測具有重要意義。相比于單目標呼吸心跳檢測，多目標呼吸心跳檢測的難點在于多目標的區分。根據多目標區分域的不同，當前研究可分為三類：距離維區分方法、方位向區分方法、信號域區分方法。
距離維多目標區分方法是根據目標徑向距離不同進行區分，是最直接最常見的方法，該方法的優勢為多目標信號分離結果好，信號處理流程較為簡單。劣勢在于為了獲得較高的距離分辨率，對雷達系統帶寬要求較高；當多目標位于同一距離單元時，無法進行區分。方位向多目標區分方法是根據目標相對雷達方位角不同進行區分。該方法的優勢是可區分同一距離單元的多目標，但要求雷達使用陣列天線，并且需要研究相應的波達方向（DOA，Direction of Arrival）估計方法和數字波束形成（DBF）方法。信號域多目標區分方法是根據多目標呼吸心跳信號的差異性進行區分。該方法的優勢是可區分同一距離單元同一方位角的多目標，但要求多目標呼吸心跳信號具有較為明顯的差異，且要求多目標在同一距離單元處。
毫米波雷達工作頻率在30GHz到300GHz之間；帶寬較寬，可達數GHz，因而具有更高的距離分辨率。以雷達帶寬為3GHz為例，則其距離分辨率為5cm。高距離分辨率使得在距離維對多目標進行區分成為一種可行的方案。
以家居環境為例，多人呼吸監測的兩個難點是：
1）當兩/多個人體目標與雷達處在同一直線時，雷達只能測得距離最近的人體目標的胸腔起伏信息；
2）背景雜3波干擾。在家居環境中，存在諸多體積較大的物體，掩蓋了人體胸腔回波信號。
這就可應用到飛睿科技5.8G存在感應雷達模組了，該系列是工作在5.8GHz±75MHz頻段，集成高性能32位MCU，單芯片直接輸出感應控制信號,真正的SoC。性能強大，可做豐富算法，拓展性強，適合高性能要求的場景。支持標準UART接口，可與其他主控或傳感器互聯互通，也可作為主控使用，可基于人體呼吸的探測，實現存在感應。
產品特點
FR58L4M32-2020S
➢ 工作頻率：5.8Ghz±75MHz
➢ 供電電壓：4.5~5.5V
➢ 正向極限距離可達30米
➢ 搭載32位MCU
➢ 抗干擾能力強，支持密集分布
➢ 基于探測人體呼吸，實現存在感應
➢ 符合FCC/CE/SRRC等無線認證標準
➢ 工業級，支持高低溫（-40°-85°）可靠性測試
➢ 集成中頻處理與濾波
➢ 靈活多樣的管角接口
➢ 針對性核心算法協議
➢ 支持距離調節
➢ 支持光敏（可選）。
根據毫米波雷達的特點，它容易滿足以下的應用需求：
1、高精度多維搜索測量：進行高精度距離、方位、頻率和空間位置的測量定位；
2、雷達安裝平臺有體積、重量、振動和其它環境的嚴格要求：毫米波雷達天線尺寸小、重量輕，容易滿足便攜、彈載、車載、機載和星載等不同平臺的特殊環境要求；
3、目標特征提取和分類識別：毫米波雷達高分辨力、寬工作頻帶、大數值的多普勒頻率響應、短的波長易獲得目標細節特征和清晰輪廓成像等特點，適于目標分類和識別的重要戰術要求；
4、小目標和近距離探測：毫米波短波長對應的光學區尺寸較小，相對微波雷達更適于小目標探測。除特殊的空間目標觀測等遠程毫米波雷達外，一般毫米波雷達適用于30km以下的近距離探測。
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