雷达信号处理流程说明

最后更新: 2026-07-09

整个雷达数据处理流程如下：

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配置参数
    │
    ▼
读取 ADC 数据
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2D FFT（距离 FFT + 多普勒 FFT）
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非相干积累（Non-Coherent Integration）
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目标搜索（Target Detection）
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计算全局底噪（Global Noise）
    │
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绘图 / 输出结果

主要函数说明

get_radar_parameter

用于解析雷达配置文件。

该函数代码较长，但无需逐行阅读，其主要作用是：

  • 解析配置文件中的参数
  • 将文本配置转换为数值参数
  • 根据配置自动计算一些派生参数，例如：
    • 距离分辨率（Range Resolution）
    • 最大探测距离（Maximum Range）
    • 最大测速范围（Maximum Velocity）
    • 速度分辨率（Velocity Resolution）

简单来说，它就是完成雷达参数初始化。

load_adc_data

用于读取并解析 ADC 原始数据。

处理完成后，会生成一个三维数组：

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adcData
[采样点 × Chirp 数 × 通道数]

例如：

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adcData[sample][chirp][channel]

其中：

  • 第一维：ADC 采样点（Sample）
  • 第二维：Chirp 序号
  • 第三维：接收通道（RX Channel）

这是后续 FFT 计算的输入数据。

do_fft_2d

该函数完成整个二维 FFT 计算，包括：

1. 距离维 FFT（Range FFT）

首先，对每一个 Chirp 的采样点进行 FFT。

物理意义：

将回波信号中的频率信息转换成目标距离。

可以简单理解为：

回波频率越高，目标距离越远。

计算结果保存在：

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rngFftData

2. 速度维 FFT（Doppler FFT）

完成距离 FFT 后，再对同一个距离 Bin、不同 Chirp 之间的数据进行 FFT。

物理意义：

利用连续多个 Chirp 之间的相位变化计算目标速度（多普勒效应）。

计算结果保存在：

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velFftData

FFT 加窗（Window）

每次 FFT 前都会进行加窗处理。

支持的窗函数包括：

  • Chebyshev Window（Chebwin）
  • Hann Window
  • Hamming Window

窗函数由配置文件决定。

作用： 抑制频谱旁瓣（Side Lobe），减少能量泄漏，使目标峰值更加明显，提高检测效果。

calculate_global_noise

用于计算整张 Range-Doppler 图的全局噪声水平（Global Noise）。

该噪声值通常用于：

  • CFAR 门限计算
  • 噪声估计
  • 后续目标检测

配置文件主要参数

ADC 与 Chirp 参数

SensorConfig.adc_sample_num

每个 Chirp 的 ADC 采样点数。

采样点越多：

  • 距离分辨率通常越高
  • FFT 数据量也越大

SensorConfig.nchirp

每一帧发送的 Chirp 数量。

Chirp 数越多：

  • 速度分辨率越高
  • 速度 FFT 效果越好

FFT 窗函数

SensorConfig.rng_win

距离维 FFT 所使用的窗函数。

例如：

  • Hann
  • Hamming
  • Chebyshev

SensorConfig.vel_win

速度维 FFT 所使用的窗函数。

MIMO 参数

SensorConfig.nvirtual_chirp

TDM MIMO 模式下的发射（TX）通道数量。

需要注意：

提供的样例数据采用 DDM 调试模式，因此默认值为：

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1

SensorConfig.nvirtual_array

TDM MIMO 模式下的虚拟阵列数量。

样例数据采用 DDM 调试方式，因此默认值为：

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4

即物理接收通道数（RX 数）。

FFT 点数

SensorConfig.rng_nfft

距离维 FFT 的计算点数。

通常大于等于 ADC 采样点数。

SensorConfig.vel_nfft

速度维 FFT 的计算点数。

通常大于等于 Chirp 数。

FFT 输出参数

SensorConfig.rng_bin_num

完成一维 FFT 后，

去掉距离维负频率，仅保留有效距离 Bin 的数量。

SensorConfig.rng_res

距离 Bin 的大小（距离分辨率）。

单位通常为：

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m / Bin

表示每一个距离 Bin 对应多少米。

SensorConfig.V_res

速度 Bin 的大小（速度分辨率）。

单位通常为：

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m/s / Bin

表示每一个速度 Bin 对应多少米每秒。