FMCW (frequency modulated continuous wave)

Frequency Modulated Continuous Wave (FMCW) ist ein Modulationsverfahren, das in Fernbereichsradaren (LRR) in der Automotive-Technik benutzt wird. FMCW-Radare ist ein frequenzmoduliertes Dauerstrichradar. In der Automotive-Technik arbeitet es im W-Band bei Frequenzen von 77 GHz bzw. 79 GHz.


Bei der FMCW-Technik werden Radarimpulse gesendet, die linear moduliert sind und nur einige weinige Millisekunden dauern. Der Frequenzhub eines solchen Radar-Bursts beträgt einige hundert Megahertz. Die Frequenzmodulation kann mit einem Sägezahnsignal erfolgen, wodurch die Frequenz zeitabhängig linear ansteigt wie bei einem Chirp Spread Spectrum (CSS). Daneben werden als Modulationssignale Dreiecksignale, Rechtecksignale für einfache Frequenzumtastung (FSK) und Signale mit stufenförmig ansteigendem Signalpegel, Treppensignale, eingesetzt. Welches Modulationsmuster benutzt wird, hängt von der Konzeption und der Anwendung ab, in der das Radar eingesetzt wird. So beispielsweise von der Reichweite, der Detailauflösung und der Unterscheidung von Objekten.

Wie beim CW-Radar auch, wird beim FMCW-Radar der Radar-Burst an Hindernissen und Objekten reflektiert, vom Radar-Empfänger empfangen und mit dem ausgesendeten Radar-Burst verglichen. Aus der Abweichung der Linearität des Frequenzhubs werden die Entfernungen und Geschwindigkeiten von Objekten bestimmt. Die Entfernungsauflösung mit der zwei Objekte in ungefähr gleicher Entfernung als separate Objekte erkannt werden können, ist von dem Frequenzspektrum des ausgesendeten Radarsignals abhängig. Sich bewegende Objekte, beispielsweise entgegenkommende Fahrzeuge, rufen durch den Dopplereffekt Frequenzverschiebungen hervor, aus denen die Geschwindigkeit und Fahrtrichtung bestimmt werden kann.

Fernbereichsradarsysteme mit Frequency Modulated Continuous Wave senden und empfangen kontinuierlich Radar-Impulse und warten nicht erst auf das Reflexionssignal. Um die Radar-Bursts für Entfernungsmessungen nutzen zu können, werden sie zur Unterscheidung mittels Frequenzumtastung (FSK) moduliert. Das bedeutet, dass jeder einzelne Radar-Impuls sich in seiner Frequenz von den vorher gesendeten unterscheidet.

Informationen zum Artikel
Deutsch: FMCW-Radar
Englisch: frequency modulated continuous wave - FMCW
Veröffentlicht: 10.02.2019
Wörter: 274
Tags: #Automotive-Assistenz
Links: Automotive-Technik, CSS (chirp spread spectrum), CW (continuous wave), Dopplereffekt, Dreiecksignal