基于60GHz毫米波的雷达跌倒检测系统设计

为有效预防老人因跌倒等突发性状况导致身体受到伤害,设计一种基于60 GHz毫米波的雷达跌倒检测系统。该系统主要包括跌倒检测传感模块、雷达引擎模块、平台处理模块及上位机监护报警模块,能够实时采集待监护对象的姿态信息,并将点云数据实时上传至平台。

60GHz毫米波无线网络中基于归一化分阶效用函数功率控制算法

由于基于SINR(Singal-to-Interference plus Noise Ratio)硬判决的分布式功率控制算法往往导致不收敛,所以该文将非合作博弈论应用在60 GHz毫米波系统的功率方案中。结合60 GHz毫米波系统多SINR门限值的特点,该文设计了一种新的基于归一化效用函数的功率控制算法。文中证明了纳什均衡点的存在性和唯一性。通过数值仿真分析验证了该算法简单易行,并能以低发射功率获得较高传输速率。同时,该文分析了不同平滑因子和代价因子对仿真结果的影响。

35GHz毫米波对生物离体皮肤组织表面辐照温升的研究

研究不同的功率密度35GHz毫米波对离体皮肤组织的辐照温升的问题。低功率辐照10min皮肤温度上升13.6℃;高功率辐照10s内,皮肤表面温升达10℃左右,皮肤的失水量较大。温升曲线和热传导方程计算结果做了对比,结果表明,低功率辐照下2mm厚样品的温升曲线和理论曲线较吻合,很显然,对于理论计算而言,35GHz毫米波辐照下2mm厚度以上的离体皮肤组织可以视为是半无限大的组织。聚焦的高功率毫米波的辐照温升与理论计算结果相比相差较大,文中对导致这种差异的可能原因进行了分析。

60 GHz毫米波的波束形成与空间复用方法

波束形成是60 GHz无线通信系统的关键技术。波束形成可以克服路径衰耗并为空间复用提供了可能。提出了一种基于波束形成技术的空间复用方案。该方案是利用PCP/AP收集站点在服务期中的扇区ID信息,建立波束形成信息表。首先计算出已分配服务期与候选服务期中链路站点的最小扇区差值,然后根据最小扇区差值找出与当前候选服务期进行最佳空间复用的已分配服务期。建立了天线测量模型,分析了方案的可行性,比较了不同波束宽度下的空间复用增益。研究结果表明:该方案能获得更高的空间复用增益。

基于虚拟仪器技术的77 GHz毫米波雷达目标运动参数模拟校准装置

77 GHz毫米波雷达技术已臻成熟且被广泛应用于智能汽车环境感知、机动车安全车距检测等领域。为了评价和确保其在实际使用中的工作性能,77 GHz毫米波雷达的目标运动参数在使用前必须进行校准。提出了基于虚拟仪器技术的77 GHz毫米波雷达目标运动参数模拟校准方法,并搭建了一套基于虚拟仪器技术的模拟校准装置。分析了模拟校准方法的基本原理以及模拟校准装置的主要设计思路与技术参数,选取了一款77 GHz毫米波雷达样品进行速度与距离模拟校准试验,从测量重复性、雷达分辨力及模拟校准装置精度等方面对试验结果进行了不确定度评定。速度与距离模拟校准试验结果的扩展不确定度分别为0.7 km/h和0.12 m(k=2),初步验证了模拟校准方法的可行性及模拟校准装置的模拟性能。

一种60GHz毫米波的四参数模型

在传统毫米波四参数模型的基础上,通过分析60GHz毫米波特有的传输特性,运用大、小尺度衰落概念模拟幅值,同时改用延时箱对时延的模拟,构造出符合60GHz毫米波特性、复杂度较低、模拟效果较好的时域模型.根据该模型,用Matlab进行编程仿真.通过仿真结果的分析,该模型完全符合60GHz毫米波的物理传输特性,而且还能较准确地进行统计分析,达到了对60GHZ毫米波进行快速模拟,快速分析的目的.

典型办公室下60GHz毫米波传播特性研究

为缓解频谱资源的日益紧张,毫米波无线通信已成为新的研究热点之一。基于射线追踪法,对典型室内办公环境下60 GHz毫米波传播特性进行仿真建模,并与2.4 GHz非毫米波频段进行对比分析。分别在视距和非视距下对比研究了两种频段的路径损耗与时延扩展,分析结果可以为室内毫米波的无线网络覆盖提供理论依据。

浅谈智能网联系统中77GHz毫米波雷达的应用

智能网联汽车是新时代科技高速发展的产物,ADAS系统是智能网联汽车中至关重要的一部分。本文通过分析ADAS系统各类传感器的优缺点,得出毫米波雷达具有穿透性强、全天候工作、不受天气影响等优点。详细介绍了毫米波雷达的工作原理,分析对比了77GHz与24GHz毫米波雷达,最后展望了77GHz毫米波雷达的发展前景及在智能网联汽车中的应用。

77GHz毫米波汽车防撞雷达抗干扰射频编码方法

随着77GHz车载毫米波雷达的大范围使用,随之而来的是雷达相互间的干扰问题。雷达射频编码是重要的抗干扰手段,根据车载毫米波雷达的工作特点,提出了一种射频编码方式来解决雷达相互干扰问题。该编码方式基于毫米波射频芯片的二相调制功能,在发射时对每个周期的相位进行二相编码,在接收时按照已知的规则对信号解码,以此来达到抑制干扰的目的。具体的编码规则不但能对雷达进行序号设定,还预留了车联网扩展应用空间,为将来实现联网通信、交通管理控制、安全急救等扩展应用打好基础。

室内60GHz毫米波无线信道参数及其相关性研究

基于典型的室内走廊环境,对60GHz毫米波通信信道参数及其相关特性进行了研究.在视距和非视距条件下,分析了信道参数包括多径个数、均方根时延扩展、莱斯因子、阴影衰落的特点及其分布模型,研究了信道参数之间的相关特性.结果表明:在视距条件下各参数之间普遍具有较强的相关性,而在非视距条件下只有均方根时延扩展和多径个数之间的相关性较强.利用信道参数的相关特性可从一个参数来预测另一参数,为60GHz无线通信系统的设计提供有用信息.

基于77 GHz毫米波雷达应用的智能网联系统

结合智能网联系统的基本情况,对毫米波进行研究,再分析毫米波雷达的工作原理,在此基础上,对24 GH与77 GHz的毫米波雷达进行对比,分析两者的差异,并最终确认哪种毫米波雷达的应用价值更理想,从而提高智能网联的性能,满足实际工作的相应需求,促使汽车可以更精准智能地为人们提供服务.

77 GHz FMCW毫米波雷达性能测试方法分析

针对77GHz FMCW毫米波雷达在家庭里的复杂的环境下的目标检测所面临的技术挑战,我们由此对77 GHz FMCW毫米波雷达目标设备的距离、速度、角度和探测率/探测率等项目的测试技术的分析,这些研究工作为77 GHz FMCW毫米波雷达测试提供了技术支持。

光生毫米波60 GHz无线通信系统研究

设计并实现了一种用于光生毫米波无线局域网的低成本千兆比特数据率的通信系统,用于满足未来光生毫米波WPAN/WLAN的需求。用户端采用单载波差分编码二相移键控调制和1bit A/D接收解调技术,有效解决了由于在毫米波波段通信信道受人和物体引起很大的衰减而需要高动态范围接收机的问题。在收发天线角度为120°、发射功率为1mW、通信距离为0.5～20m的情况下实现了1 000Mbit/s的高速数据通信,动态范围大于50dB。

24GHz和77GHz毫米波雷达速度测量不确定度评估比较

环境感知雷达对目标运动学参数的准确测量是实现智能网联汽车安全、高效驾驶的基本保障。现有主流的商用车载雷达传感器中,24 GHz和77 GHz毫米波雷达因工作频段和工作带宽的不同,在速度、距离、角度测量性能方面存在一定差异。为了评价24 GHz和77 GHz毫米波雷达传感器的速度测量性能,研制并搭建了一套基于虚拟仪器技术的毫米波雷达目标运动参数模拟校准装置,通过24 GHz和77 GHz两款毫米波雷达样品的速度模拟校准结果验证了模拟校准装置速度模拟的可行性和准确性。对两款毫米波雷达的速度模拟校准结果进行了不确定度评估和比较,模拟校准结果和速度测量不确定度评估结果表明:该款77 GHz毫米波雷达样品的速度测量重复性和准确性均优于该款24 GHz毫米波雷达样品。

关于45 GHz毫米波对矩形阻挡物的绕射研究

基于45 GHz毫米波室内通信测量对木板、镜子以及白铁板的阻挡绕射特性进行了研究.根据阻挡物材料的不同,分别提出三射线和四射线阻挡绕射模型.对12 mm厚的木板、6 mm厚的镜子以及0.35 mm厚的白铁板进行了矩形阻挡绕射测量实验.实验结果表明,在矩形木板阻挡下45 GHz毫米波的平均传输衰减系数约为-4.28 d B,其衰减测量结果与提出的四射线模型仿真结果平均误差为-0.02 d B.在0.35 mm厚的矩形白铁板阻挡下,45 GHz毫米波的平均传输衰减系数约为-18.2 d B.在镜子远离天线的情况下,面对发射天线时的平均传输衰减比背对发射天线时大1~2 d B,而在镜子靠近天线的情况下,其面对发射天线时测量的结果与白铁板阻挡下的衰减类似.

26GHz室内毫米波人体阻挡衰减特性研究

基于26GHz室内通信测量数据对人体阻挡衰减特性进行了研究。在Vogler多重刃形绕射场强计算的基础上，提出了包含二射线和四射线的多个人体阻挡绕射模型。结果表明，四射线人体阻挡衰减模型与实验数据非常吻合，信道测量带宽为1GHz时的人体绕射衰减略大于带宽为500MHz时的衰减。在人体沿发端（TX）和收端（RX）连线平移过程中，人体位于连线中间位置时衰减最小，人体离RX端最近时衰减最大。在多人体穿过视距线阻挡测量中，人体横向穿过视距线（人脸正面面向RX喇叭口）比人体侧向（人脸侧面面向RX喇叭口）穿过视距线时衰减大。此外，人体阻挡数目越多，衰减越大，人体阻挡数目每增加1人，阻挡衰减增加5-8dB。本文结果为分析26GHz人体衰减特性和该频段毫米波无线通信系统设计提供有用信息。

3D MIMO信道下的毫米波波束跟踪研究

高频段毫米波作为5G通信中全频谱接入的关键技术,因其频谱资源丰富可极大提高信道容量和传输速率。我们基于3D MIMO信道模型以38GHz毫米波为例对UE和BS之间的跟踪波束进行了建模:在GCS(全球坐标系)中,假设UE均速移动,在考虑路径损耗的情况下推导求出LOS和NLOS中多径簇的信道冲激响应,并根据香农公式对3D MIMO信道的可达速率和信道容量进行分析。通过仿真表明,3D MIMO信道模型接入角度变量可以更好地实现毫米波波束跟踪,在提高传输速率的同时扩大信道容量。

我国主导制定的毫米波通信IEEE 802.11aj:2018标准正式发布

IEEE近日正式发布了IEEE802．11aj：2018《信息技术系统间远程通信和信息交换局域网和城域网特定要求第11部分：无线局域网媒体访问控制和物理层规范补篇3：支持中国毫米波频段（60GHz和45CHz）的增强超高吞吐量》。该标准针对中国60GHz毫米波（57GHz～64Cnz）频段规定了定向多吉比特（DMG）物理层和媒体访问控制（MAC）层。同时，该标准还增加了适用于45GHz毫米波频段的物理层和媒体访问控制层。

基于车载毫米波雷达的前方碰撞预警功能设计及验证

文章以77GHz车载毫米波前雷达作为传感器,设计、开发、验证了前方碰撞预警(FCW)功能。毫米波雷达通过发射调频连续波信号来探测目标物的距离、速度、方位角度等信息。前向碰撞预警功能以亳米波雷达感知目标信息和车身状态为输人,以安全距离模型和预碰撞时间(time to collision,TTC)模型作为预警控制策略。为了保证弯道工况的预警准确率,该系统能在估计自车转弯半径后对于横向距离进行补偿,以剔除相邻车道容易引|起误报的目标。根据智能汽车集成系统试验区(i-VISTA)定义的标准测试场景为测试用例,经过仿真测试得出功能性能均符合法规要求。基于南京楚航科技已量产的77GHz前向毫米波雷达软硬件平台,进行了该功能的实车测试。测试表明,在直道和弯道城市道路工况下,预警控制策略均可以及时触发报警,并且在弯道横向距离补偿后有效避免了相邻车道车辆误触发,整体性能符合期望指标。

利用低功耗77GHz雷达传感器改善运输和工业设计

在德州仪器技术文章“低功耗60GHz毫米波雷达传感器如何在更多应用中实现高精度传感”中,我们讨论了60GHz毫米波(mmWave)雷达传感器如何在工业和消费电子应用中实现高精度传感。在本文中,我们将探讨低功耗77GHz雷达传感器如何在其他具有挑战性的应用中帮助实现可靠且准确的传感。77GHz频段的雷达传感器通常用在盲点检测和自动紧急刹车等高级驾驶辅助系统传感应用和工业液箱的液位变送器中。但如今,非公路用车辆、电动自行车、自行车和停车场道闸对接近和距离感测的需求正不断增加。在上述应用中,这些传感器可以帮助实现更安全的工作环境,并提高操作过程中的舒适度和效率。