Für was steht radar?
radio detection and ranging
Wofür wird radar verwendet?
bestimmung der distanz und differenzgeschwindigkeit
zwischen sensor und objekten
Was nutzt radar?
elektromagnetische wellen
reflexion
konstante ausbreidungsgeschwindigkeit
geradlinige ausbreitung
Wie messen wir den abstand in radar?
kennen sendezeitpunkt
messen empfangszeitpunkt
-> r = c0tr/2
-> lichtgeschwindigkeit mal dauer / 2 (da hin und rückweg)
Wie messen wir die relative geschwindigkeit in radar?
nutzen des dopplereffekts
-> frequenzverschiebung des empfangenen signals
Was ist ein problem von radar?
nicht geeignet für sehr kurze abstände
-> müssten zeitauflösung im ns bereich messen…
Welches messverfahren nutzen wir für kleinere zeitabstände?
FMCW radar
frequency modulated continuous wave
Was ist ein fundamentaler unterschied zwischen FMCW und regulärem radar?
keine pulse sondern dauerhaft aktives signal
schnelle folge von frequenzmodulierten signalen (chirps)
Wie ergeben sich die chirps?
frequenz als sägezahnmuster
-> nimt zu bis ab einem punkt resettet und dann wieder zunimmt…
Wie nennt man eine einzelne frequenzrampe in FMCW?
chirp
Wie bestimmen wir die zeit zwischen senden und empfangen?
Zu was ist die zeit proportional?
zu der differenzfrequenz
frequenzunterschied zw. Tx und Rx ist proportional zu signallaufzeit zwischen sensor und objekt
Wie bekommen wir die abstandsinformation in FMCW?
Erzeugen des Differenzsignals (TX, RX)
FT davon erzeugt abstandsinformation
Was ist ein vorteil vom FMCW w.r.t. objekterkennung?
kann mehrere objekte erkennen
da unterschiedliche überlagerung
-> FT teilt in verschiedene Frequenzen auf
-> lässt auf objekte zurückrechnen
Wie berechnen wir die geschwindigkeitsinformation in FMCW?
Anschauen der komplexen werte der Abstandsinforamtion (FT des differenzsignals)
wenn wir mehrere chirps haben -> phase der entsprechenden Objekten bewegt sich
dieses Bewegen resultiert daraus, dass zwischen zwei chirps, sich das objekt bewegt und dadurch das empfangene signal zeitverschoben wird
->
davon die FT
-> sagt aus mit welcher frequenz sich das dreht
-> darüber erhalten wir geschwindigkeit…
Was ist zu beachten bei den zwei FT (abstand und geschwindigkeit)?
abstand -> einseitig (nur positive frequenzen)
geschwindigkeit -> zweiseitig (da positive (von uns weg) und negative (auf uns zu) geschwindigkeiten existieren)
Noch einmal, wodurch wird der abstand und wodurch die geschwindigkeit gegeben?
abstand:
FT für bestimmung der differenzfrequenz
geschw.
FT für bestimmung der phasenänderung zwischen zwei aufeinanderfolgenden chirps
Wie kann man das ergebnis von FMCW darstellen?
range doppler matrix
-> x-achse: range bins
-> y-achse: geschwindigkeit bins
=> dot multiplication der geschwindigkeitsbins mit range bins
-> highlights wo ein objekt ist (hoher wert) und eine hohe geschwindigkeit ist (auch hoher wert)…
Wofür kann man FMCW auch benutzen?
gestenerkennung
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