24GHz ADAS 雷达评估系统的搭建、评估与测试

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今天为大家分享一个24GHz ADAS 雷达评估系统，由ADI的工程师亲手完成。原文来自ADI中文论坛：https://ezchina.analog.com/thread/15772

具体搭建、评估及测试过程如下：

系统搭建

本测试系统硬件采用 ADI 的三块评估板搭建，同时使用两个 24GHz 天线分别作为发射和接收，构成单发单收的雷达系统。ADI 的评估板包括：

EV-RADAR-MMIC2 评估板设计用于评估以下器件的性能：24 GHz 发射器(Tx)单芯片微波集成电路(MMIC) ADF5901、24 GHz 接收器(Rx) MMIC ADF5904 以及用于频率调制连续波(FMCW)雷达系统的 13 GHz 锁相环(PLL) ADF4159。详情：http://www.analog.com/cn/design- ... VAL-RADAR-MMIC.html

EVAL-ADAR7251Z 评估板是一款 16 位、4 通道、同步采样模数转换器(ADC)，尤其适合汽车LSR-FMCW或FSK-FMCW雷达系统等应用。 四个通道每个均内置低噪声放大器(LNA)、可编程增益放大器(PGA)、均衡器、多位Σ-Δ ADC 和抽取滤波器。

详情：http://www.analog.com/cn/design- ... /Eval-ADAR7251.html

EV-ADAR-D2S 板包含AD8129 差分接收器放大器，可将基带ADF5904 差分信号转换为具有 20 dB 增益的单端信号。

EVAL-SDP-CB1Z 控制板基于 USB-串口引擎，通过 USB2.0 高速端口与 PC 建立连接。借助控制板，可以配置和捕获通过 USB 连接的 PC 子板上的数据。该评估套件还包含雷达演示平台 ADI Radar GUI。

图 1：雷达测试系统

评估平台

图 2：评估软件界面

该评估平台集成了ADC  ADAR7251、MMIC 以及 SDP+UDP。

ADAR7251 寄存器的配置既可以使用 Registers界面直接更改寄存器位，也可以通过其它的功能模块选择要改写的功能，此时在 Registers 界面也同时会改变相应的寄存器位。功能模块主要包括 PLL设置，LNA,PGA如何选择，数据接口，是否使用 CRC 校验等。 ADAR7251产品页面：http://www.analog.com/cn/product ... rters/adar7251.html

MMIC 寄存器的配置分别包括ADF5901（24GHz TXMMIC）,ADF5904（24 GHz接收机下变频器），ADF4159（13 GHz小数N分频频率合成器）的设置。通常

  。 ADF5901作为 VCO 会设定在输出在输出频率的中心点位置

  。 ADF5904 主要设定开启哪个通道

  。 ADF4159 是主要设置项

需要根据实际需要设置扫频波形，扫频时长，扫频带宽等。在静态目标的测试中，可以设置为连续的三角波扫频，扫频带宽最宽设在 200MHz 即可。

测试结果

以下图 3，图 4 是 ADF4159 相噪特性以及扫频输出的波形。

图 3：ADF4159 输出相噪曲线

图 4：ADF4159 扫频

从图 3 可以看出带内相噪很低。图 4 可以看出扫频线性度也是非常好的。

图 5 是在连续三角波波形下，200MHz 扫频带宽，2ms 扫描时长下的结果。可以看到回波差频是 1.2KHz.

图 5 实际测试

根据公式推导计算得出目标距离在 1.8m，实测的目标在 1.7m.

从波形图可以看出，有很多干扰信号存在，原因可能是室内测试存在多径效应。

最后推荐一个视频——24GHz多通道雷达和传感器解决方案 https://ezchina.analog.com/thread/15772 ，该完全集成式高性能24GHz雷达解决方案可用于多种应用，比如智能交通信号灯、汽车雷达、油箱液位传感器、运动检测监控和安防、开门装置等等。