本文全面地、详细地阐述了FMCW TDM-MIMO毫米波雷达的工作原理，同时配套MATLA仿真实现方法，非常适合于雷达刚入门的同学参考学习，并引导大家基于TDMA-MIMO扩展到DDMA-MIMO，进而在宏观上认识雷达，从微观上掌握雷达，形成雷达学习过程中战略与战术的统一。

DDMA波形MATLAB仿真程序： FMCW DDMA-MIMO 雷达波形MATLAB仿真 (mbd.pub)

立足于本文，雷达初学者下可掌握雷达基本原理，上可继续在本文的基础之上扩展DDMA或其他调制波形（只需修改发射信号模型即可），以及聚类、跟踪等雷达数据处理，甚至是雷达通信一体化（通感一体化）等算法的仿真。在本文分享的MATLAB仿真代码程序中会引出如何生成多帧的雷达数据，用于后续的雷达数据处理。

然而，雷达信号处理和数据处理的理论远远不止限于此，但雷达的科普一直持续在入门阶段，我们不能只停留在这里，因此本文算是雷达入门科普的一个闭环文章，以后希望随着我个人见闻的增加，能够分享更加有深度的雷达科普内容。

〇、基础知识介绍

1、FMCW叫做调频连续波，调频连续波有步进调频连续波（SFMCW）、线性调频连续波（LFMCW），以及其他非线性调频连续波。LFMCW有锯齿波和三角波等等；锯齿波有恒定调制周期的锯齿波和非恒定周期的锯齿波。关于FMCW雷达目标检测的基本原理可以参考Tide官方文档：Introduction to mmwave sensing:FMCW radars.pdf和The fundamentals of millimeter wave sensors。

2、MIMO是多输入多输出（Multiple input Multiple output），也就是多发多收。关于MIMO的基本原理可以参考TI的官方文档：MIMO radar.pdf

TDM-MIMO也就是时分复用的多发多收，也称为TDMA-MIMO。DDMA-MIMO是多普勒多通道分离的多发多收。除了TDMA、DDMA外，还有CDMA等MIMO发射波形，总结如下表：

TDM-MIMO也就是多个发射天线分时间轮流发射信号，但每个发射信号之间信号模型都是一样的；但DDMA是多个天线同时发射信号，每个发射信号之间的初始相位是按照chirp数和发射天线数量变化的。具体关于DDMA的原理可以参考TI官方文档：基于AWR2944的汽车雷达DDMA波形的原理和实现.pdf。

上述文章是本文的基本理论基础，如果还要更加深层次了解雷达的基本原理，那么推荐看下面这两篇文章：

1.调皮连续波：雷达入门系列文章（3）| 毫米波雷达信号处理入门教程

2.调皮连续波：雷达原理 | 用MATLAB信号处理是如何解算目标的距离和速度信息的？

好了，理论研究得差不多了，那么我们就开始讲仿真吧。

上述过程可以采用多帧重复运行，连续多帧多目标运动的演示效果如下图所示：

一、总结概述

本文的仿真流程主要如下所示：

1、雷达参数生成；

2、信号模型构建；

3、IQ通道校正；

4、雷达信号处理之距离估计（1D-FFT）；

5、雷达信号处理之速度估计（2D-FFT）；

6、雷达信号处理之角度估计（3D-FFT）；

7、多通道间的非相干积累；

8、CFAR检测；

9、峰值检索；

10、多普勒相位补偿

11、DOA估计。