Comment la différence de fréquence et le temps sont-ils mesurés dans le radar FMCW ?

Différence de fréquence et mesure du temps dans le radar FMCW

Le radar FMCW (Frequency Modulated Continu Wave) fonctionne en transmettant un signal à onde continue avec une fréquence changeant de manière linéaire (chirp). Le signal réfléchi par la cible est ensuite mélangé au signal transmis, ce qui donne une fréquence de battement (fréquence différentielle) directement proportionnelle à la distance de la cible.

Voici comment la différence de fréquence et le temps sont mesurés dans le radar FMCW :

1. Génération de gazouillis : Le radar transmet un signal à onde continue avec une fréquence augmentant linéairement sur une période de temps spécifique (durée du chirp). Cela crée un balayage de fréquence appelé chirp.

2. Mélange de signaux : Le signal réfléchi par la cible est mélangé au signal transmis dans un mélangeur. Ce processus crée une fréquence de battement (également appelée fréquence intermédiaire ou FI) qui correspond à la différence entre les fréquences transmises et reçues.

3. Différence de fréquence et heure : La fréquence des battements est proportionnelle à la distance de la cible. Cette relation peut être décrite comme suit :

Fréquence de battement (f_beat) =2 * v * d / c

où:

* v est la pente du chirp (taux de changement de fréquence)

* d est la distance cible

* c est la vitesse de la lumière

Le temps nécessaire au retour du signal réfléchi est également proportionnel à la distance de la cible, selon la formule simple :

Temps (t) =2 * j / c

4. Mesure : La fréquence de battement est mesurée à l'aide d'un circuit de traitement du signal, et le temps est déterminé à partir de la durée du chirp et de la fréquence de battement. Ces informations sont ensuite utilisées pour calculer la distance de la cible.

Par conséquent, la différence de fréquence (fréquence de battement) est directement liée à la distance cible, et le temps nécessaire au signal réfléchi pour revenir est également proportionnel à la distance.

Points clés :

* Le radar FMCW utilise un signal transmis en continu, contrairement au radar pulsé qui envoie de courtes rafales.

* La pente du chirp (v) détermine la résolution du radar. Une pente plus élevée permet une plus grande précision dans la mesure de petites distances.

* La durée du chirp (T) détermine la portée maximale du radar. Des durées de gazouillis plus longues permettent de plus grandes distances.

* Le radar FMCW est particulièrement adapté aux applications qui nécessitent une précision et une résolution de portée élevées, telles que la conduite autonome, les systèmes anticollision et l'automatisation industrielle.

En résumé :

Le radar FMCW utilise la différence de fréquence entre les signaux transmis et reçus pour mesurer la distance. Cette différence de fréquence est directement proportionnelle à la distance cible et est liée au temps nécessaire au signal pour se rendre à la cible et en revenir.