FMCW基础

调频连续波（FMCW）技术是一种利用连续传输的频率调制信号实现测距的雷达和激光雷达测距技术。FMCW 激光雷达系统由于能够提供精确的距离和速度信息，且不受环境光干扰（包括阳光直射和多激光雷达互扰），因此广受欢迎。

在FMCW激光雷达系统中，相干探测对从调制信号中提取精确的距离和速度信息至关重要。相干探测通过计算发射信号和接收信号之间的相位关系实现精确测量。

在相干探测中，接收信号的幅度和相位信息会被保留。发射信号与接收信号进行混频或干涉，混频或者干涉引起的多普勒频移可实现距离和速度的精确测量。

在 FMCW 系统中，波形频率随时间连续变化。发射信号通常以线性变化的方式连续调制。发射信号和接收信号的频率差会产生一个节拍频率，通过节拍频率实现高精度测量。 另外，相位差信息对于准确计算时间延迟和频率差异至关重要，时间延迟和频率差异分别用于距离和速度精确计算。相比于直接探测，相干探测通常具有更高的信噪比。高信噪比使得FMCW系统对微弱信号检测具备高灵敏度，使其在挑战性环境中具有更好鲁棒性。通过相干探测可直接获取多普勒速度信息。连续调制信号提供连续速度信息，有助于系统连续跟踪运动物体。