77GHz毫米波雷达检测目标算法仿真

hyowinner

在智能驾驶系统中，环境感知是核心环节。摄像头能提供丰富的视觉信息，但在低光照、雾霾等恶劣条件下性能下降；而77GHz FMCW雷达则能在恶劣环境中稳定测量目标的距离和速度，但其角度分辨率有限。因此，雷达与摄像头的融合成为提升感知鲁棒性的重要方向。

本帖子基于FMCW雷达的基本原理，利用MATLAB搭建了一个完整的雷达信号处理链：从回波生成、距离FFT到距离-多普勒2D-FFT，，最终得到目标的距离-速度图（Range-Doppler Map），并分别通过2D、3D方式展示了出来。该仿真为后续雷达–摄像头融合算法开发提供了基础。

FMCW雷达发射线性调频连续波Chirp，瞬时频率随时间线性增加。回波信号与发射信号混频后得到差频信号，其频率与目标距离成正比；多个chirp之间的相位变化则包含目标的多普勒速度信息。

本帖子采用参数：载频77GHz、带宽2GHz、chirp周期150μs、每帧100个chirp。设置两个目标，一个行人距离测量位置2.2米以1.2米/秒速度移动；一台车距离5米以3.8米/秒速度移动。使用上述算法探测目标，算法仿真计算结果如下：

其中目标距离Range检测结果图：

2D FFT的距离-多普勒速度图：

3D FFT的距离-多普勒速度图：

从图中可以看出，两个目标被检测到了，分别是距离2.2m，速度1.2m/s的一个目标和距离5m，速度3.8m/s的一个目标。