رادار FMCW چیست؟ (مبتدی)
رادار FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave) یک نوع رادار است که فرکانس را به آرامی تغییر می‌دهد. بازتاب از جسم متحرک یک اختلاف فرکانس (Beat Frequency) ایجاد می‌کند که با فاصله و سرعت نسبت دارد. برخلاف رادارهای پالسی پیچیده، FMCW با توان کم (میلی‌وات) کار می‌کند.
ماژول BGT24MTR11 از Infineon یک رادار FMCW 24GHz است که خروجی IF آن می‌تواند به RTL-SDR وصل شود. با GNU Radio می‌توان Range-Doppler Processing را پیاده کرد و حرکت اجسام تا ۵۰ متر را تشخیص داد — مفید برای سیستم هشدار UGV یا امنیت محیطی.
محصولی که می‌سازید
یک سیستم رادار FMCW برای تشخیص حرکت و فاصله در محیط اطراف UGV.
- هزینه: BGT24MTR11 ≈ ۳۰ دلار + RTL-SDR
- برد: تا ۵۰ متر (حرکت انسان)
- باند: 24GHz FMCW
نصب و اتصال BGT24MTR11 به RTL-SDR
// BGT24MTR11 Board:
// TX Antenna: ۲۴GHz chirp (Ramp از ۲۴.۰ تا ۲۴.۲۵ GHz)
// RX Antenna: دریافت بازتاب
// IF Output: اختلاف TX-RX (Beat Signal) در ۰-۵۰kHz
// اتصال IF به RTL-SDR:
// IF+ → RTL-SDR SMA Input (از طریق تقویت‌کننده LNA اگر دارید)
// GND → RTL-SDR GND
// تنظیم در SDR++:
// Center Freq: 50kHz (Beat Signal)
// Sample Rate: 250kHz
// Gain: Max
// نکته مهم: BGT24 کار ۵V دارد
// IF Output حدود ۱۰mV — به LNA نیاز دارید
پردازش GNU Radio FMCW
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.animation import FuncAnimation
# پارامترهای chirp:
BW = 250e6 # پهنای باند ۲۵۰MHz
T = 1e-3 # مدت chirp ۱ms
fs = 250e3 # نرخ نمونه (RTL-SDR)
c = 3e8 # سرعت نور
# رابطه Beat Frequency به Range:
# Range = f_beat * c * T / (2 * BW)
def beat_to_range(f_beat):
return f_beat * c * T / (2 * BW)
def process_frame(samples):
N = len(samples)
spec = np.abs(np.fft.fft(samples * np.hanning(N)))[:N//2]
freqs = np.fft.fftfreq(N, 1/fs)[:N//2]
ranges = beat_to_range(freqs)
return ranges, spec
# برای RTL-SDR با rtlsdr-python:
# from rtlsdr import RtlSdr
# sdr = RtlSdr()
# sdr.sample_rate = 250000
# sdr.center_freq = 0 # Baseband IF
# samples = sdr.read_samples(256*1024)
# ranges, spec = process_frame(samples)
چک‌لیست تست رادار
| بررسی | نتیجه |
|---|---|
| Beat Signal در SDR++ دیده می‌شود؟ | peak در ۰-۵۰kHz |
| با حرکت دست peak تغییر می‌کند؟ | ☐ |
| Range محاسبه شده با خط‌کش مطابق؟ | ±۱ متر |
| چند هدف همزمان تشخیص داده شد؟ | ☐ |