RTL-SDR改装的⋯⋯雷达自动小车?

自动驾驶!多么火热的概念!但对于学习电子相关专业的学生来说,可能第一时间想到的并不是泰斯拉、谷歌等一系列厂商的名字,而是在电子设计竞赛之前,实验室里满地的寻轨迹小车。这样的小车一般使用光电管等简单的方式进行寻迹,不过用雷达技术的寻迹小车还比较少见⋯⋯更别提能够追寻任意目标的雷达小车了!而这个任务,用我们无线电爱好者最熟悉的电视棒即可实现!

一位创客利用电视棒实现了这个创意。测向的精髓在于算法。传统的无线电测向(同时也是我们最熟悉)的算法是通过高指向性的天线,比较来自不同方向上的信号强度。但这样测向只能获得信号的方位,而距离则需要通过移动位置来完成。而在设计者定向算法中,他采用的则是伪多普勒测向的方式。使用多根天线,同时接收信号源所发出的信号,通过测量不同天线所收到同一信号的时间差,加上已知的天线之间的距离关系,就能够计算出发出该信号的信号源的位置信息了。

对于小车的定向目标,他用的是433MHz的数传模块——比起数传模块,430MHz 的业余电台的信号显然更加强劲。对于传统的测向来说,过强的信号并不是好事,在接近发射机或发射机功率很大的时候,定向性天线也会失去应有的效果,此时要为天线添加衰减器以衰减信号的强度,然而这种方法计算的是信号到达接收机的时间,只要信号强度不至于使得接收机损坏,都能够通过测量不同天线的时间差来确定方位。而多根天线连接到电视棒的方式是采用固态开关的方式,测量精度取决于控制器在多根天线之间切换速度的高低。切换速度越高,测量精度也就越高。

在现在的测试中,这种设计能够准确地为自动小车提供前方的信号源信息,如信号源位于前进方向的左侧、右侧或正前方,它同时还能判断较远位置的信号源距离。但缺点是,现在它还难以分辨一个信号究竟是来自信号源、还是来自某面墙壁的反射。小车有时候会搞不清方向,但这是一个好的开始,毕竟很多伟大的实验就是从小开始的


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