發(fā)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(yōu)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(shù)、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(xiàn)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(yī)療監(jiān)護、火災和地震等災后救援、家居健康監(jiān)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(qū)分。根據(jù)多目標區(qū)分域的不同，當前研究可分為三類：距離維區(qū)分方法、方位向區(qū)分方法、信號域區(qū)分方法。
距離維多目標區(qū)分方法是根據(jù)目標徑向距離不同進行區(qū)分，是最直接最常見的方法，該方法的優(yōu)勢為多目標信號分離結(jié)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(tǒng)帶寬要求較高；當多目標位于同一距離單元時，無法進行區(qū)分。方位向多目標區(qū)分方法是根據(jù)目標相對雷達方位角不同進行區(qū)分。該方法的優(yōu)勢是可區(qū)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(shù)字波束形成（DBF）方法。信號域多目標區(qū)分方法是根據(jù)多目標呼吸心跳信號的差異性進行區(qū)分。該方法的優(yōu)勢是可區(qū)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(shù)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(qū)分成為一種可行的方案。
以家居環(huán)境為例，多人呼吸監(jiān)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(huán)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�？萍�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(lián)互通，也可作為主控使用，可基于人體呼吸的探測，實現(xiàn)存在感應。
產(chǎn)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(xiàn)存在感應
➢ 符合FCC/CE/SRRC等無線認證標準
➢ 工業(yè)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(xié)議
➢ 支持距離調(diào)節(jié)
➢ 支持光敏（可選）。
根據(jù)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(huán)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(huán)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(shù)值的多普勒頻率響應、短的波長易獲得目標細節(jié)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(zhàn)術(shù)要求；
4、小目標和近距離探測：毫米波短波長對應的光學區(qū)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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