原理：雷达发射带宽为Bw，长度为T的线性调频信号，则
$$ s(t)=\exp(k\pi jt^2){\rm rect}( \frac{t}{T}) $$
其中
$$ k=\frac{Bw}{T} $$
为信号调频率
若为正扫频，将发射信号与从距离为r的目标反射回来的延迟了
$ \tau $
的回波信号
$$ s_{return}(t)=\exp(k\pi j(t-\tau)^2){\rm rect}(\frac{t-\tau}{T})$$
混频，则会得到
$$ s_{mixed}(t)=\exp(k\pi j(t^2-(t-\tau)^2))=\exp(k\pi j(2\tau t-\tau^2)) $$
$${\rm where}(\frac{T}{2}>t>-\frac{T}{2}+\tau)$$
将混频后的信号进行FFT，则可以得到在
$$f=k\tau=\frac{2kr}{c}$$
处的目标尖峰，通过与距离成正比的频率f则可求出目标距离r。
设计：
结构框图：
![radar.bmp]()
部分设计参考了XXXXXXXXXXXXXXXXXXX/XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXml，更换了射频放大和基带部分的设计以期实现更高的射频和动态性能。
感谢@虎哥提供有关射频性能指标要求的指导。
此设计通过PLL+VCO产生高线性度的LFMCW信号，混频后使用一个二阶的有源高通滤波器去除馈通，二阶巴特沃兹滤波器提供40dB/dec的滚降，正好能补偿雷达回波随距离的四次方衰减，降低后级信号处理电路的动态范围需求。
滤波器响应仿真：
![无标题.png]()
PCB:
![无标题2.png]()
焊接完：
![IMG_20181223_121451.jpg]()
使用一个带FX2 USB接口的FPGA开发板驱动并与PC连接。
DEBUG完成的样子：
![qq_pic_merged_1549808810852.jpg]()
使用衰减器+同轴线直接连接收发端测试：
VCO输入：
![IMG_20190210_215625.jpg]()
混频器输出(经过第一级放大):
![IMG_20190210_215641.jpg]()
经过高通滤波:
![IMG_20190210_215926.jpg]()
末级射频功放看起来很烫的样子。。
![IMG_20190210_215750.jpg]()
实际测试：
测试场地：某马路边
![qq_pic_merged_1549807952687.jpg]()
![c0.bmp]()
![b0.bmp]()
可以明显看出移动的车辆(斜线)，但场景中也有大量的静止反射体干扰，不容易看清。同时也可以看出车辆经过时对后方景物的遮掩效果。通过将多普勒频率接近零的回波成分过滤掉可以去除静止物体：
![u6.bmp]()
![u6.bmp]()
去除后：
![c1.bmp]()
![b1.bmp]()
测试参数：中心频率5.8G，扫频带宽640MHz，有效带宽384MHz(去除扫频开始时PLL未锁定的一段)，脉冲重复频率1kHz。基带采样率10Msps。
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设计资料与代码:XXXXXXXXXXXXXXXXXX/gym487/FMCW_Radar/
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PS:DEBUG时曾使用过这种淘宝山寨天线
![IMG_20190210_220222.jpg]()
距离超过5m就看不见。。
上网一搜：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/quadcopters/antennas/measurements/aomway-patch-ant005/
表面上这是个平板天线，其实是个全向的GP天线，真正的辐射体是馈线同轴电缆外皮。。。
。涨知识了。
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