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物联网LPWANLoRa/LoRaWAN 和 NB-IoTTurbiot? 广域无线物联网系统数字波束成形相控阵雷达技术NB-IoT 无线感烟报警器NB-IoT 无线感烟报警器NB-IoT 无线可燃气体探测器NB-IoT 无线感温报警器NB-IoT 无线手动报警?#30913;?/a>NB-IoT 埋入式无线地磁车辆检测器NB-IoT 表贴式无线地磁车辆检测器NB-IoT ?双模无线车辆检测器NB-IoT埋入式无线地磁NB-IoT 物联网终端LoRa 无线感烟报警器LoRa 无线感烟报警器LoRa 无线感烟报警器LoRa 无线可燃气体探测器LoRa 无线感温报警器TBS-300 智能无线远传水表LoRa 无线声光警报器LoRa 无线手动报警?#30913;?/a>LoRa 无线门磁报警器LoRa 埋入式无线地磁车辆检测器LoRa 表贴式无线地磁车辆检测器LoRa 双模无线车辆检测器LoRa 埋入式无线地磁LoRa 无线感烟报警器LoRa 无线门磁报警器LoRa 物联网终端LoRa 无线传输模组LoRa 增强型无线传输模块LoRa 太阳能网关LoRa  大容量室外网关LoRa  室内网关LoRa 无线网关和模组TurCloud? 智能停车管理系统无线火灾报警管理平台(含应用 APP)物联网软件平台TBR-100 单车道测速雷达TBR-200 多车道测速雷达 TBR-220 多目标测速雷达 TBR-300 车速反馈仪雷达TBR-400 单车道车流量检测雷达TBR-410 多车道车流量检测雷达TBR-420 多目标车流量检测雷达TBR-510 ?车速反馈仪雷达TBR-310一体机测速雷达微波雷达传感器智慧城市应用无线智慧消防解决方案NB-IoT 无线智慧消防无线智慧停车解决方案NB-IoT 无线智慧停车交通流量监测系统微波雷达测速武当山风景区山东工程技师学院华中科技大学武大科技有限拓宝科技助力杭州市独居空巢老?#21496;?#25152;推出全国首个初期火灾智能探测报警系统拓宝科技为安徽亳州临街商铺解决火灾困恼上海浦东高桥老街上海浦东新区武汉光谷员工宿舍上海静安区151项目上海嘉定南翔老街北京通州马驹桥镇无线智慧消防应用拓宝科技携智能停车系统助力百步亭打造“智慧社区”拓宝科技开拓重庆智慧停车市场匈牙利科技园无线智慧停车应用卡口测速车速反馈便携式移动测速微波雷达应用2015年度2014年度公司新闻2015年度业界资讯前端软件工程师产品经理(物联网)生产技术员高级技术市场经理测试工程师售前技术支持工程师产品经理(智慧农业-环境监测)产品经理(智慧城市-市政设施监控)高级产品经理软件产品经理高级硬件工程师(雷达产品)产品经理(微波雷达)通信系统工程师数字信号处理算法工程师嵌入式软件工程师(雷达产品)PHP软件开发工程师软件测试工程师采购主管产品经理(智慧城市-市政设施监控)产品经理(智慧农业-环境监测)前端软件工程师技术类技术市场经理市场专员高级客户经理区域销售经理(上海)销售经理(上海)销售总监消防行业销售经理消防行业销售经理销售经理(广州)客户经理(广州)销售经理(广州)销售经理(广州)总部销售助理(兼海外销售助理)海外销售兼技术支持销售经理市场总监售后技术支持工程师售后技术支持工程师(北京)销售类专利工程师研发工程师算法工程师兼职类公司简介企业?#25163;?/a>企业文化联系我们

数字波束成形(DBF)相控阵雷达技术

测速雷达依据多普?#25307;?#24212;对运动的车辆进行速度测量,发射端发出微波/毫米波的连续波,该连续波遇到目标会产生反射,反射信号的频率与目标的速度和方向都有固定的关系,依据这一关系,通过检测反射信号的频率就可以测出目标的运动速度和方向。

f ' = f * [(c+v)/(c-v)

频率的检测通过数字信号处理来实现,就?#23884;?#25509;收到的信号进行数字化,数字化后进行离散?#36947;?#21494;变换就可以得到信号的频?#25163;怠?/p>

目前的民用测速雷达产品基本上采用单天线连续波雷达技术,要么只能对单一车道进行测速,要么?#36828;?#36710;道测速时不能精确区分测出的速度究竟是哪个车道的车辆的。


相控阵技术是广泛用于军用雷达的一种先进技术,数字波束成形技术也是近年来军用相控阵雷达方面研究较多的一种先进技术。它采用大规模天线阵列和高强度的数字信号处理技术来满足军用雷达的各种?#37327;?#35201;求,具有提高低径向速度目标探测能力、提高雷达的空域覆盖?#38405;堋?#22312;复杂地形环境下的目标探测?#38405;?#22909;等一系列优点。但由于该技术复杂度高、成本也高,目前在民用雷达产品中?#23548;?#24212;用极少。
数字波束成形(Digital Beam Forming—DBF)技术也?#21069;?#38543;着相控阵天线技术发展而发展起来的技术,由于早期军用天线单元数目多,需要处理的数字信号数量非常庞大,因而计算起来需要的成本很高。近期随着数字处理技术 DSP、FPGA 的快速发展,运算能力有了飞速的提高,再加之通信系统中智能天线的快速发展,天线单元数也变得不再像军用雷达有那么多,使 DBF ?#37096;?#36895;发展起来,得到了越来越多的应用。


本公司将平板相控阵天线技术和数字波束成形(Digital Beam Forming—DBF)技术?#35748;?#36827;技术有机的结合在一起,优化成?#32479;?#26412;高可靠性的名用产品,实现了民用雷达产品的升级换代。


利用数个平板天线?#38405;?#26631;反射的雷达信号进行接收,在数字域通过对不同天线接收的信号进行幅度和相位加权然后进行合成,形成多个波束,每个波束对应一个车道,对每个波束的信号进行处理就可以得到每个波束对应车道的目标信息。


多个信号的波束成形采用数字波束成形(Digital Beam Forming—DBF)技术,就是将每个天线接收的信号混频后进行数字采样,滤波后进行相位偏移和幅?#29123;?#26435;,然后分别进行合成,就可以针对每个车道分别合成一个信号,这个信号就相当于?#23884;?#24212;一个车道的波束信号。其具体原理是:

假设接收天线为N阵元均匀直线阵,目标的来波方向为θ,第k个波束指向为θk,相邻阵元间距为 d,信号波长为 λ,且各阵元都是各向同性的,对 k 阵元的加权分别为 w1k,w2k...wnk,信号是窄带信号。xi 表示第 i 单元的接收信号经过 A/D 变换和正交解调后的复数字信号。加权系数 wik=aiexp(-jΔΦk),其中,ΔΦk=(2π/λd)* sin(θk)表示相位偏?#28006;擔琣i 表示幅?#29123;?#26435;值,进行相位偏移和幅?#29123;?#26435;后并对各阵列的输出信号相加,即可得:

对上式求幅度,就可以得到第 k 个波束的天线方向图函数,采用不同的加权系数 wik 序列,就可以得到多个方向图函数,每个方向图函数?#23884;?#24212;一定方位的单波束图形,并行处理算法可?#21592;?#35777;这些波束是同时工作的。简单地讲,数字波束成形器就是一个乘加器,其结构框图如下:

最后达到的效果如下图所示:


?#30001;贤?#20013;可以看出,利用很少数目的天线就可以形成三个或更多的波束,每个波束对准一个车道就可以同时?#36828;?#20010;车道进行目标信息测量,也就是用较少的天线和接收通道达到多个天线和接收通道的作用,充分利用了每个天线通道收到的信息。

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