1. 研究目的与意义（文献综述）

随着互联网技术的发展，智能汽车和自动驾驶不再是遥远的未来。除去必备的算法和软件支持，车载雷达技术是这一切的硬件基础，没有高性能的车载雷达设备支持，智能汽车和自动驾驶的构想无疑全是纸上谈兵。根据《工业和信息化部关于发布24GHz频段短距离车载雷达设备使用频率的通知》，我国将短距车载雷达的工作频段划分为24.25-26.65GHz，但目前我国车载雷达几乎全部依赖于进口。这一方面是由于我国车载雷达技术研究起步较晚，另一方面是由于车载雷达所用核心芯片仍处于国外垄断状态。基于这样的现状，本课题的将对24GHz车载雷达展开一系列研究，以期为我国车载雷达技术发展贡献一份力量。

在众多车载雷达中，毫米波雷达探测距离远、分辨率高、运行可靠，测量性能受天气等因素的影响较小，主要应用于高级辅助驾驶系统^[1]。车载毫米波雷达的原理是利用天线发射电磁波后，对前方或后方障碍物反射的回波进行不断检测，并通过雷达信号处理器进行综合分析，计算出与前方或后方障碍物的相对速度和距离，并生成警告信息传递给汽车控制电路，由汽车控制电路控制汽车变速器和制动器作出应对动作，从而避免发生碰撞^[2]。

国外早在上个世纪60年代就已经开始车载雷达设备的研究，频段主要集中在24GHz和77GHz.商用公司有德国InnoSen公司，为世界最大24GHz雷达制造商，其下有如IVQ-905用于距离，角度探测；Continental AG公司ARS410短距雷达；英飞凌推出适用于工商业传感应用的首颗单片雷达解决方案^[3]。而研究方面近年有Yo-Sheng Lin等人研制的90nmCMOS工艺77 GHz汽车雷达系统^[4]，Haikun Jia等人研制的77 GHz倍频双路相控阵汽车雷达收发器^[5] 等。以ARS410为例其可检测170米范围内的物体，角度测量精度在±0.2°。国内车载雷达设备的研发进度较晚，商用公司如杭州智波科技产品如ZB002V，研究有中科院上海微系统与信息技术研究所开发出国内首个 MMIC(毫米波单片集成电路 )FMCW 车用防撞雷达系统^[6] , 桂林电子科技大学蒋留兵等人研制多目标LFMCW车载前向防撞雷达^[7] ，中国科学院微电子研究所陈天琪等人设计的24 GHz FMCW 车载测距雷达系统^[8] 。以多目标LFMCW车载前向防撞雷达为例部分指标为作用距离0.5-150m,雷达视角为3°。由此可见，我国车载雷达技术水平急需提升。

2. 研究的基本内容与方案

研究的基本内容

本课题的主要工作如下：学习24ghz车载雷达的基本工作原理,包括fmcw发射接收原理；雷达测距，测速，测角原理并设定雷达要满足的指标。完成24ghz雷达收发电路的链路设计，包括调频信号源产生模块，pll调频信号发射模块，接收混频模块，中频处理模块，并对其进行仿真优化；对雷达的微波无源电路部分只进行理论分析，实物采用成品设计。根据设计完成电路版图的布局并投产形成实物电路板；最终对整版电路进行指标测试，填写测试表格，并与所设计的指标和仿真结果进行对比，分析24ghz车载雷达设计是否满足预先要求。时间允许的话，对雷达微波部分在理论分析的基础上进行仿真设计，并再进一步对所设计电路系统进行幅度和相位误差的分析，并得出系统的误差原因，对系统进行设计修正。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需基本概念和基础知识。确定方案，完成开题报告。

第4－8周：设计一种24ghz雷达收发电路，完成电路设计并进行仿真优化。

第8－13周：完成电路系统版图绘制，投产，测试。

4. 参考文献（12篇以上）

1. 房骥, 杨渊, 刘瑞婷,等. 车载雷达应用及频率划分现状[j]. 数字通信世界,2017(12).

2. 刘玉超, 梅亨利, 王景. 车载毫米波雷达频率划分和产品现状分析[j]. 科技与创新,2017(11):70-71.

3. bgtmtr. 英飞凌推出适用于工商业传感器系统的24ghz单片雷达解决方案[j]. 物联网技术, 2012(12):13-13.

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