毫米波雷达(Millimeter-Wave Radars)
毫米波雷达技术以其独特的技术特点和广泛的应用领域在许多方面发挥着重要的作用。其用途目前已扩展到许多民用应用，包括：用于避障、测高和着陆辅助的机载雷达、用于防撞的汽车雷达、驾驶安全支持、自动驾驶车辆控制、气象雷达、用于遥感应用的雷达以及用于医学成像和诊断的雷达。随着技术的不断发展，毫米波雷达的性能将进一步提升，为更多领域带来新的应用和解决方案。
毫米波雷达 雷达原理--FMCW 雷达信号模型 参考文献
As shown below👇
毫米波雷达
毫米波波长在1mm到10mm之间，对应频率范围为30 GHz至300 GHz。
毫米波雷达系统发射电磁波信号，这些信号在遇到物体时会发生反射。雷达系统通过捕获这些反射的信号，可以确定目标的距离、速度和角度。与传统的脉冲雷达系统不同，毫米波雷达通常采用频率调制连续波（FMCW）技术，即连续发射调频信号以测量距离、角度和速度。
毫米波雷达之所以取得成功，主要归功于毫米波相较于微波所具备的一系列独特优势：
1. 尺寸与重量的显著减小
毫米波雷达的尺寸更加紧凑，重量更轻，这对于设备的便携性和安装灵活性至关重要。 特别是在天线方面，毫米波技术可以显著缩小天线的尺寸和重量，同时保持高效的天线性能，如波束宽度和增益。
2. 高分辨率能力
毫米波雷达的脉冲频率带宽非常高，这有助于实现更精确的距离测量。 与载波频率相比，毫米波雷达的带宽较小，但足以提供高分辨率的雷达图像。
3. 雷达截面积（RCS）的差异
毫米波对地形、自然物体和人造目标的雷达截面积（RCS）表现出与微波显著不同的特性。 这种差异为雷达系统提供了更多关于目标特性和环境信息的有价值数据。
4. 气象观测的广泛应用
毫米波雷达在气象观测领域具有独特优势，特别是用于观测云层和降水中的小水滴和冰晶。 典型的气象毫米波雷达工作频率包括35 GHz和94 GHz，而更高频率如140 GHz和215 GHz的潜在应用也正在被积极探索。
5. 研发与生产的最新进展
乌克兰国家科学院射电天文研究所在毫米波雷达的研发和生产方面取得了显著成果。 该研究所已经成功开发和生产了Ka波段和W波段的毫米波气象雷达，这些系统在全球范围内得到了广泛应用。 这些雷达系统的出口潜力巨大，为国际气象观测和科学研究提供了有力支持。
雷达原理--FMCW 雷达信号模型
FMCW 雷达发送线性调频信号，该信号由
假设一个移动点目标在距离R处，雷达接收到的信号为
将接收信号和发送信号混合并低通滤波后的中频（IF）信号为
通过测量采样IF信号的频率来确定目标的距离
如果存在多个目标，则可以通过对来自所有目标的中频信号执行距离快速傅里叶变换（FFT）来在频域中解析它们的距离。它们的多普勒频移可以通过一系列chirps来解决，这些chirps组成了一个帧。然后，我们可以通过对帧时间或慢时间的IF信号的采样数据执行距离FFT和多普勒FFT来获得RD图像。
雷达在径向方向上可以区分的两个相邻目标之间的最小间隔被定义为距离分辨率,
最大无模糊速度为,
速度分辨率为
[1] Z. Xia, Y. Luomei, C. Zhou and F. Xu, "Multidimensional Feature Representation and Learning for Robust Hand-Gesture Recognition on Commercial Millimeter-Wave Radar," in IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, vol. 59, no. 6, pp. 4749-4764, June 2021, doi: 10.1109/TGRS.2020.3010880.
[2] D. M. Vavriv, O. O. Bezvesilniy, V. A. Volkov, A. A. Kravtsov and E. V. Bulakh, "Recent advances in millimeter-wave radars," 2015 International Conference on Antenna Theory and Techniques (ICATT), Kharkiv, Ukraine, 2015, pp. 1-6, doi: 10.1109/ICATT.2015.7136774.
