人體呼吸24ghz毫米波雷達(dá)人體感應(yīng)模塊人員檢測(cè),推出了基于人體呼吸24GHz毫米波雷達(dá)模塊的室內(nèi)人員檢測(cè)解決方案用于室內(nèi)人員的準(zhǔn)確定位和穩(wěn)定跟蹤。同時(shí),結(jié)合生命體征檢測(cè)功能的方案,可以判斷室內(nèi)人員是否處于生命體征狀態(tài)。在此基礎(chǔ)上,基于毫米波雷達(dá)的新方案率先實(shí)現(xiàn)了3D目標(biāo)跟蹤、房間面積測(cè)量等功能,為智能家居、消費(fèi)電子、養(yǎng)老等市場(chǎng)提供了新的方向和選擇。
3D目標(biāo)跟蹤
基于人體呼吸24ghz毫米波雷達(dá)人體感應(yīng)模塊距離分辨率很高,可以同時(shí)測(cè)量目標(biāo)的方向角和俯仰角,從而獲得豐富的被測(cè)目標(biāo)的點(diǎn)云信息。利用獲得的點(diǎn)云信息,可以獲得目標(biāo)在三維空間(水平、垂直、高度)的分布狀態(tài),根據(jù)目標(biāo)在三維分布的相互關(guān)系,以及目標(biāo)的高度變化和時(shí)間關(guān)系來判斷目標(biāo)的姿勢(shì)(如站、坐、躺、摔),從而區(qū)分成人、兒童、人和寵物的需求。
人體呼吸24ghz毫米波雷達(dá)人體感應(yīng)模塊3D目標(biāo)跟蹤功能與生命體征檢測(cè)功能相結(jié)合,可以使人們的生活更加智能和安全。例如,通過判斷人體的姿勢(shì)和位置,調(diào)整空調(diào)的出風(fēng)量和方向;檢測(cè)跌倒、呼吸異常時(shí),及時(shí)發(fā)出通知;監(jiān)測(cè)呼吸頻率可以判斷是否處于睡眠狀態(tài),從而調(diào)節(jié)燈光強(qiáng)度;當(dāng)孩子和寵物被遺忘在車?yán)锘蚣依飼r(shí),可以及時(shí)發(fā)出警告……毫米波雷達(dá)點(diǎn)云成像可避免隱私泄露,更適合家庭、養(yǎng)老等私人空間。
根據(jù)人體呼吸24ghz毫米波雷達(dá)人體感應(yīng)模塊具有距離高分辨率的特點(diǎn)。結(jié)合波達(dá)角估計(jì)算法、恒虛警率檢測(cè)和相應(yīng)的邊界搜索方法,得到了一種實(shí)用的房間面積測(cè)量方法。通過對(duì)房屋面積的準(zhǔn)確判斷,可以為智能家居的合理使用提供重要依據(jù)。例如,通過測(cè)量房間面積,空調(diào)可以更好地控制冷量,提高運(yùn)行效率;電視、音響等家用電器可以根據(jù)房屋面積和人員是否調(diào)整音量……
讓毫米波為大家服務(wù)
通過對(duì)人體呼吸24ghz毫米波雷達(dá)人體感應(yīng)模塊應(yīng)用的不斷探索,實(shí)現(xiàn)了人員穩(wěn)定跟蹤、生命體征監(jiān)測(cè)、成人、兒童和寵物識(shí)別、人體姿勢(shì)識(shí)別、房屋面積測(cè)量等功能,為智能生活和安全生活提供了保障。毫米波雷達(dá)將成為你生活中不可缺少的幫手。
如何避免雷達(dá)之間的相互干擾?駕駛輔助系統(tǒng)(AdvancedDriverAssistanceSystems,ADAS)隨著近年來的快速發(fā)展,毫米波雷達(dá)在新車中的裝配率日益提高。想象一下,在街道上的車輛配備了毫米波雷達(dá)之后,雷達(dá)之間的相互干擾將成為一個(gè)越來越不容忽視的問題。
針對(duì)多雷達(dá)相互干擾的問題,雷達(dá)SoC為用戶提供有效的解決方案。在進(jìn)一步發(fā)展之前,讓我們看看雷達(dá)之間常見的信號(hào)干擾:一個(gè)典型的FMCW雷達(dá)信號(hào)干擾的例子。如果雷達(dá)在工作時(shí)接收到周圍其他雷達(dá)發(fā)出的信號(hào)chirp信號(hào),干擾信號(hào)頻率與當(dāng)前雷達(dá)工作頻率相似,干擾源進(jìn)入雷達(dá)有效中頻帶寬(IFbandwidth)內(nèi)部。顯示干擾信號(hào)進(jìn)入雷達(dá)有效中頻帶寬后的情況。可見,干擾信號(hào)對(duì)有效信號(hào)波形影響很大,容易導(dǎo)致無法檢測(cè)到有用目標(biāo)信號(hào)或產(chǎn)生虛假目標(biāo)點(diǎn)。
為解決上述干擾問題,人體呼吸24ghz毫米波雷達(dá)人體感應(yīng)模塊中的baseband加速器集成了多種抗干擾功能,包括frequencyhopping模式,chirpshifting模式,phasescrambling模式以及interferencemitigation功能。
Frequencyhopping模式
該模式通過隨機(jī)數(shù)生成器-異或鏈隨機(jī)改變frame中不同chirp起始發(fā)射頻率。
當(dāng)異或鏈狀態(tài)為0時(shí),不要改變chirp當(dāng)異或鏈狀態(tài)為1時(shí),起始頻率變化chirp起始頻率;
當(dāng)環(huán)境中存在相同掃頻帶寬的干擾信號(hào)時(shí),隨機(jī)變化chirp起始頻率與干擾信號(hào)混頻產(chǎn)生的中頻信號(hào)將在Alps除了模擬帶寬。
中頻信號(hào)將被濾波器過濾,因此整個(gè)中頻信號(hào)將被濾波器過濾frame接收到的干擾信號(hào)能量將減少約一半(假設(shè)改變頻率chirp數(shù)量和頻率不變chirp數(shù)量相同)。
對(duì)于進(jìn)入帶內(nèi)的干擾信號(hào),因?yàn)樗谶M(jìn)入帶內(nèi)chirp頻率為隨機(jī)數(shù),其能量將分?jǐn)偟秸麄€(gè)2D-FFT在頻譜中,因此不會(huì)聚集而產(chǎn)生假目標(biāo)干擾。
Chirpshifting模式
與frequencyhopping該模式類似,通過隨機(jī)數(shù)生成器-異或鏈隨機(jī)改變frame中不同chirp起始時(shí)間點(diǎn)。
當(dāng)異或鏈狀態(tài)為1時(shí),改變chirp起始時(shí)間點(diǎn),當(dāng)狀態(tài)為0時(shí) 時(shí),不改變chirp起始時(shí)間點(diǎn)。
當(dāng)環(huán)境中有類似雷達(dá)頻率的干擾源時(shí),隨機(jī)變化chirp在初始時(shí)間點(diǎn),與干擾信號(hào)混頻產(chǎn)生的中頻信號(hào)也將在除了模擬帶寬,從而實(shí)現(xiàn)和諧frequencyhopping類似模式的效果。
Phasescrambling模式
該模式下,隨機(jī)數(shù)生成器隨機(jī)變化frame中不同chirp開始相位。當(dāng)干擾信號(hào)出現(xiàn)時(shí),由于相位隨機(jī)調(diào)制,其能量將分?jǐn)偟秸麄€(gè)2D-FFT在頻譜中,因此不會(huì)聚集而產(chǎn)生假目標(biāo)干擾。
在上述三種模式下,都需要不同的狀態(tài)chirp做相位補(bǔ)償,從而減少chirp調(diào)制產(chǎn)生的相位誤差。如果補(bǔ)償不當(dāng),很容易造成2D-FFT沿速度維的假目標(biāo)出現(xiàn)在頻譜中。獨(dú)有的Baseband加速器會(huì)自動(dòng)補(bǔ)償前兩種抗干擾模式,而加速器會(huì)自動(dòng)補(bǔ)償前兩種抗干擾模式phasescrambling在模式下,用戶可以在雷達(dá)校準(zhǔn)環(huán)節(jié)對(duì)180度相位進(jìn)行更準(zhǔn)確的補(bǔ)償,從而在三種模式中獲得佳效果,即不產(chǎn)生速度維spur(目前SDK標(biāo)定指令已經(jīng)集成,用戶在標(biāo)定環(huán)節(jié)非常容易調(diào)用)。
Interferencemitigation模式
除前三種抗干擾方法外,baseband加速器還集成了一種干擾去除算法。當(dāng)雷達(dá)收集到時(shí)域信號(hào)波形時(shí),判斷信號(hào)的振幅變化率。如果在信號(hào)中發(fā)現(xiàn)振幅變化率異常的取樣點(diǎn),則將這些信號(hào)識(shí)別為干擾。在這種情況下,這些信號(hào)將被刪除,以減少2D-FFT的噪底。
綜上所述,對(duì)于人體呼吸24ghz毫米波雷達(dá)人體感應(yīng)模塊多雷達(dá)的相互干擾,為用戶選擇和使用提供了多種手段,對(duì)抑制干擾、去除干擾都有積極作用。