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车载毫米波雷达芯片的前端架构与信号处理设计.docx

更新时间：2026-08-05 08:32:35 大小：12K 上传用户：潇潇江南查看TA发布的资源 标签：毫米波雷达芯片 下载积分：2分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

车载毫米波雷达芯片的前端架构与信号处理设计

摘要

毫米波雷达是高级驾驶辅助系统的核心传感器之一，其芯片方案正从传统的分立式射频前端+数字信号处理器架构向高度集成的SoC架构演进。本文从车载毫米波雷达的系统需求出发，分析了雷达芯片的射频前端架构——包括收发通道、压控振荡器、混频器与低噪声放大器——及数字信号处理链的关键设计要点。研究表明，车载毫米波雷达芯片的设计核心在于"射频性能、数字算力与功耗"三者的协同优化。

 

关键词：毫米波雷达；车载雷达芯片；射频前端；FMCW；ADAS

 

一、引言

毫米波雷达因其全天候工作能力、多目标探测能力与直接提供距离-速度-角度信息的优势，已成为ADAS系统的核心感知传感器。从早期的24GHz到主流的77GHz/79GHz，从单个前向雷达到全车360°环绕感知，车载毫米波雷达的技术升级对底层芯片提出了持续提升的性能要求。

 

二、雷达芯片的系统架构

2.1 调频连续波体制

FMCW是车载毫米波雷达的主流调制体制。雷达通过发射频率随时间线性变化的连续波信号，接收目标反射信号并与发射信号混频得到差频信号。通过差频频率可计算目标距离，通过相邻周期的差频相位差可计算目标速度。

 

2.2 射频前端架构

雷达芯片的射频前端包括：收发天线通过片上或片外天线实现射频信号的辐射与接收；压控振荡器产生FMCW调频信号，其线性度直接决定距离分辨率；低噪声放大器在射频前端进行信号预放大，其噪声系数决定雷达的最远探测距离；混频器将发射信号与接收信号混频，得到中频差频信号。77GHz频段对射频器件的截止频率与噪声性能提出了极高要求，需要采用SiGe或先进CMOS工艺实现。

 

三、数字信号处理链的设计要点

3.1 距离-多普勒处理

中频信号经ADC采样后，需进行距离FFT与多普勒FFT的二维处理，在距离-多普勒谱中提取目标峰值，获取目标的距离与速度信息。


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