Aplicar FFT en la señal I / Q para obtener rango y velocidad

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Logré obtener la señal I / Q correcta de un radar FMCW.

De mis últimas preguntas, entiendo que tengo que hacer FFT en la raíz de I ^ 2 + Q ^ 2 así que tendré una matriz de I ^ 2 + Q ^ 2 y luego haré FFT en él.

Mis preguntas son 1. ¿Cómo obtendría la velocidad? ¿Supongo que tengo que hacer otro FFT en el resultado? 2. Si los valores de I / Q provienen de un ADC cuyos valores son de 0 a 2 ^ 16, ¿hay alguna conversión que deba tenerse en cuenta?

    
pregunta Ahmed Saleh

1 respuesta

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Por mis últimas preguntas, entiendo que tengo que hacer FFT en la raíz de I ^ 2 + Q ^ 2

√ (I 2 + Q 2 ) solo le ofrece el valor absoluto (amplitud) de una muestra. Hacer eso para cada muestra le da el sobre (traza roja) de la señal

quenoesútilparaloquequiereshacer.Ciertamentenoparaelcálculodedistanciasovelocidades.

Ensulugar,tratelasmuestrasI,QcomonúmeroscomplejosdelaformaI+Qj(dondejeslaunidadimaginaria)ycalculelatransformadadeFourierdiscreta("FFT") de esos datos de valor complejo. Solo luego calcula el valor absoluto (√ (I 2 + Q 2 )) de cada intervalo del espectro resultante.

Cada pico en el espectro entonces (idealmente) corresponde a un objetivo. Con objetivos fijos, las frecuencias de los picos son proporcionales al rango de los objetivos respectivos, mientras que las amplitudes reflejan la fuerza de los ecos.

  
  1. ¿Cómo obtendría la velocidad?
  2.   

Con los objetivos móviles, la frecuencia de un pico depende de una combinación del rango de velocidad radial y . Con el radar FMCW, también está midiendo la velocidad, incluso cuando prefiera no hacerlo. Esto se debe a que el desplazamiento Doppler interfiere con la diferencia de frecuencia inducida por la distancia que se mide.

El desplazamiento de frecuencia debido al desplazamiento Doppler no se ve afectado por la dirección y la velocidad de un chirrido transmitido (ya sea que la frecuencia aumente o disminuya con el tiempo y la velocidad), mientras que el desplazamiento de frecuencia inducido por el rango se ve muy afectado. En el caso extremo de transmitir una frecuencia constante, solo está detectando la velocidad (a través del cambio Doppler), por lo que dicho radar se denomina radar Doppler.

Esto se puede explotar para separar el rango de la velocidad cambiando constantemente las direcciones y velocidades de los chirridos y luego realizando algunos cálculos sofisticados. Cómo hacer esto en la práctica está fuera del alcance de una respuesta (y de mi cerebro).

  
  1. Si los valores de I / Q provienen de un ADC cuyos valores son de 0 a 2 ^ 16, ¿hay alguna conversión que deba cuidarse?
  2.   

Suponiendo que está usando matemática de punto flotante y que no tiene un desplazamiento de CC significativo, solo asignaría las muestras I y Q del rango de entrada [0, 2 16 ) a [-1, 1]. En esencia, I = I / 2 15 -1, Q = Q / 2 15 -1.

    
respondido por el jms

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