Přehledový FMCW radar

Abstract

Práce se zabývá vývojem přehledového radarového systému využívajícího modul SiRad Easy FMCW. Technologie FMCW (Frequency-Modulated Continuous Wave) umožňuje přesné měření vzdálenosti cílů při zachování nízké spotřeby energie. Nejprve jsou analyzovány možnosti modulu za účelem stanovení jeho provozních limitů. Následně je navržena a sestavena dvouosá rotační platforma pro natáčení radaru, což umožňuje detekci cílů v prostoru. Platforma je řízena mikrokontrolérem ESP32C6 a ovládána příkazy podobným G-kódu. Jazyk MATLAB je použit pro integraci radarového modulu s platformou a zpracování získaných dat. Přestože parametry použitého radarového modulu znemožňují sledování pohyblivých cílů, systém vykazuje schopnost monitorovat různorodé statické prostředí -- od aplikací s vysokým rozlišením na krátkou vzdálenost až po detekci cílů na vzdálenost až 300 metrů. Proces zpracování dat je navržen s důrazem na flexibilitu, kdy jeho části mají nastavitelné parametry, či se dají vypnout.

This thesis presents the development of a surveillance radar system utilizing the SiRad Easy FMCW module. FMCW (Frequency-Modulated Continuous Wave) technology enables precise distance measurement of targets while maintaining low power consumption. Initially, the modules capabilities are analyzed to identify its operational limits. A custom two-axis rotary platform is then designed and constructed to enable mechanical beam steering, achieving three-dimensional spatial monitoring. The platform is controlled by an ESP32C6 microcontroller, implementing a G-code-like command interface for convenient operation. MATLAB is employed to integrate the radar module with the platform to process the acquired data. While the systems performance limitations preclude real-time tracking of moving targets, it demonstrates ability to monitor diverse static environments, ranging from high-resolution close-range applications to long-range detection of targets up to 300 meters. To accommodate these use cases, the processing pipeline is designed with flexibility in mind, enabled by great degree of configurability.