毫米波雷达算法工程师、ADAS感知系统开发人员、信号处理工程师、汽车电子研发人员。
理解毫米波雷达的工作原理(FMCW、FSK)与信号模型。
掌握雷达信号处理链的核心算法(距离-多普勒FFT、CFAR检测、DOA估计、目标跟踪)。
能够独立开发车载雷达信号处理算法,实现目标检测与跟踪。
车载毫米波雷达概述:毫米波雷达在自动驾驶中的优势(全天候、远距离、直接测速);雷达频段(24GHz、77GHz、79GHz);雷达的类型(短程SRR、中程MRR、远程LRR);雷达的主要功能(自适应巡航ACC、自动紧急制动AEB、盲区监测BSD)。
雷达工作原理与波形设计:FMCW(调频连续波)的工作原理(发射调频信号、接收回波、混频);中频信号的频率与相位包含的信息(距离、速度);波形参数的设计(带宽、扫频时间、周期)。
雷达信号处理链概述:从原始ADC数据到目标列表的完整流程(采样、加窗、距离FFT、多普勒FFT、CFAR检测、DOA估计、目标跟踪);数据立方体的概念。
距离维处理(Range-FFT):ADC数据的采集与预处理(去直流、加窗);一维FFT(距离FFT)的计算;距离分辨率的决定因素;距离谱的峰值对应目标距离。
速度维处理(Doppler-FFT):多帧距离FFT数据组成二维矩阵;二维FFT(多普勒FFT)的计算;速度分辨率的决定因素;速度谱的提取;最大不模糊速度与速度解模糊。
二维CFAR检测:CFAR(恒虚警率)检测的目的(自适应阈值);CFAR类型(CA-CFAR、OS-CFAR);二维CFAR的实现(参考窗、保护窗、阈值因子);检测点迹的提取(峰值聚类)。
角度估计(DOA):到达角(DOA)估计的基本原理(天线阵列接收相位差);数字波束形成(DBF);单脉冲测角;超分辨率算法(MUSIC、ESPRIT);多输入多输出(MIMO)雷达的角度分辨率提升。
目标跟踪:卡尔曼滤波在雷达目标跟踪中的应用;目标状态向量(位置、速度);量测方程;数据关联(最近邻、概率数据关联PDA);航迹的起始、维持与终止。
点云聚类与目标识别:点云数据的密度聚类(DBSCAN);聚类的合并与分割;目标特征的提取(目标尺寸、雷达散射截面积RCS);基于特征的简单目标分类(行人、车辆、自行车)。
雷达干扰与抑制:雷达间的相互干扰(同频干扰);干扰的表现(噪底抬高、虚假目标);干扰抑制方法(波形分集、频谱感知、信号处理滤波)。
雷达数据与视觉融合:雷达与摄像头的数据对齐(时间同步、空间同步);融合策略(目标级融合、特征级融合);雷达提供的距离/速度信息与视觉提供的类别信息互补;融合结果的后处理。
综合实战项目:基于TI/Infineon/NXP雷达开发套件的车载雷达信号处理算法开发,包含原始数据采集、距离-多普勒FFT、CFAR检测、角度估计、目标跟踪实现与结果可视化。