原创微波雷达感应模块，人体存在感应技术应用，多普勒雷达系统应用

 2021-7-9 14:39  1592 20 20 分类: MCU/ 嵌入式文集: 雷达模块

雷达是怎么判断事物的动静呢？

雷达发射电磁波，根据目标的运动状态不同，多个脉冲发射下回波信号的相位也是不一样的，因此可通过相位信息得出目标的运动速度。

雷达的意思就是无线电检测和测距。雷达主要由发射机、发射天线、接收机、接收天线、信号处理器和显示器(外接)组成。

雷达发射机产生发射机产生，传输到发射天线，将这些电磁能量辐射到大气中，形成雷达电磁波向前传播。当雷达波在行进过程中遇到物体时，会反弹，被雷达接收天线获得，形成雷达的回波信号。

根据多普勒效应原理（多普勒雷达，是一种利用多普勒效应来探测运动目标的位置和相对运动速度的雷达。1842年，奥地利物理学家J·C·多普勒发现，当波源和观测者有相对运动时，观测者接收到的频率和原始频率不同，这种现象被称为多普勒效应），反弹回来的雷达波的频率和振幅会随着遇到的物体的运动而变化。

如果雷达波遇到的物体是固定的，反弹回来的波的频率不会改变。当目标靠近雷达天线时，反射信号频率会高于发射机频率；相反，当目标远离天线时，反射信号频率会低于发射机频率。这样就可以通过频率改变数值，通过信号处理器进行处理，计算目标和雷达的相对运动速度，然后识别目标的位置和形状。

雷达通过发射不同频率和波长的电磁波来判断物体是静态还是动态。其原理是雷达设备的发射机通过天线把电磁波能量射向空间某一方向，处在该方向上的物体反射碰到的电磁波；雷达天线接收此反射波，送至接收设备进行处理，提取有关物体的信息，如目标物体至雷达的距离，距离变化率或径向速度、方位、高度等。

以飞睿科技微波雷达模块为例，它是一个完整的雷达系统，在极小面积上集成了收发天线，并具备低功耗的特性。它可以感知封闭空间中物体的运动状态，甚至能以高精度对物体间的距离进行测量。

微波感应雷达芯片为核心的适用于室内场景的生命体征监测方案，该方案可以全天时全天候、非接触式地进行室内场景下的呼吸/心率等生命体征监测，具备实时监测、即时反馈的特性。

除了测得远，该方案更具有高精度与高准确度的优势。除了生命体征监测方案，飞睿科技的雷达产品还能提供高性能的存在检测解决方案。它可在设置距离内检测人体的存在。

从屏幕与显示器，到照明和安全设备，智能家居以及智能楼宇范围内的设备，均可“判断”人体是否接近，并触发操作，灵敏度高。

飞睿科技FR58L4M32-7060D(A)微波感应模块，集成高性能32为MCU，性能强大，可做丰富算法，拓展性强，适合高性能要求的场景。可检测到人体微动和呼吸信号，实现人体运动和静止状态下的检测测、实现存在感应。广泛应用于智能医疗、智能家居、智慧照明、智慧安防等多个领域。

相较于传统的人体存在检测技术（如激光）及较新的超声波及被动红外技术，雷达解决方案具备独特优势。即便用户静立不动，人体存在检测方案也可侦测到呼吸心跳的微动作而做出反应。

凭借此微动检测功能，该方案成为用户与设备间直观交互操作的理想之选。因此，用户无需在传感器前挥手来让设备做出反应。

径向运动基于多普勒效应（和调频chirp设计的）速度，这也是雷达（相对于其他传感器）最擅长的特点之一，利用多普勒效应（频移）捕捉运动：小到音叉振动、汽车发动机带来的车体振动、呼吸甚至心跳造成的表皮皮肤的运动，都可以通过合适的雷达利用多普勒效应精准探测。垂向运动更复杂，需要做目标跟踪，依据不同时间点的角度位置来判定。

微波雷达感应模块在现今是一个热门的话题，将其智能感应技术进行合理的应用并使其发挥最大的价值是我们必须思考的问题，同时把现阶段产品进行更细节化处理从而让产品更加具有人性化，才能在更大程度上去满足人们的需求。