Der Radarsensor BGT60TR13C ist ein kompaktes Modul und enthält ein leistungsstarkes System, um ohne den Einsatz einer Kamera Objekte zu erkennen, Bewegungen zu verfolgen und deren Position zu bestimmen.
Das Herzstück dieses Radars bilden eine Sendeantenne (Tx) und drei Empfangsantennen (Rx). Der Sender sendet elektromagnetische Wellen aus, die von Objekten reflektiert werden und die Informationen an den Empfänger zurücksenden. Damit mithilfe von Radar erkannt wird, wo sich ein Objekt befindet oder wie schnell es sich bewegt, kommt die Signalverarbeitung ins Spiel.
Der Chirp: Der charakteristische Ton des Radars
Der BGT60TR13C arbeitet im frequenzmodulierten Dauerstrichmodus (FMCW). In diesem Modus sendet das Radar ein Signal aus, dessen Frequenz mit der Zeit linear ansteigt. Dieses Signal wird als „Chirp” bezeichnet. Mehrere Chirps bilden einen Frame, also ein definiertes Zeitfenster, in dem mit Radar Daten gesammelt werden. Die Zeit zwischen den Chirps wird als Chirp-Wiederholungszeit (Tc) bezeichnet.
Signale mischen, um Bewegungen zu erkennen
Wenn ein ausgesendeter Chirp auf ein Objekt trifft und zurückreflektiert wird, vergleicht das Radar mithilfe eines Mischers das ursprüngliche Signal mit dem reflektierten Signal. Dadurch entsteht ein Zwischenfrequenzsignal (IF), das die Unterschiede zwischen den beiden Signalen aufzeigt. Diese Unterschiede sind entscheidend für die Bestimmung der Bewegungsparameter.
Extrahieren von Bewegungsparametern
Mithilfe von Radar können aus diesem verarbeiteten Signal drei wesentliche Informationen extrahiert werden:
Entfernung (d): Die Entfernung zwischen dem Radar und dem Objekt, berechnet aus der Zeitverzögerung zwischen dem gesendeten und dem empfangenen Signal.
Geschwindigkeit (v): Die Geschwindigkeit des Objekts, abgeleitet aus den Veränderungen über mehrere Chirps in einem Frame.
Winkel (α): Die Richtung des Objekts relativ zum Radar, bestimmt durch die Phasendifferenz zwischen den von mehreren Rx-Antennen empfangenen Signalen.
