手势识别作为人机交互的一种方式,为人们的生活提供了便利,增添了乐趣。毫米波雷达技术具有反应灵敏、不受光照影响、精度高、体积小等优点,正越来越多地应用于手势识别。当前用于手势识别的毫米波雷达多为线性调频连续波体制,其信号体制单一;本课题设计的手势识别毫米波雷达,基于通用通信芯片设计,可收发任意调制体制信号,这为后端的雷达信号处理算法提取更丰富的目标回波参数提供了必要的硬件支撑。本课题以正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)体制的毫米波雷达为研究内容,对应用场景为车内多媒体控制的手势识别毫米波雷达进行了设计与实现。本文的主要研究内容如下:一、设计手势识别毫米波雷达系统方案。首先,确定应用场景、明确功能需求;然后,结合基于雷达技术的手势识别原理设计系统方案、分析并确定性能指标;最后,根据系统方案及雷达性能指标,确定雷达技术指标。二、分析设计毫米波雷达硬件方案与电路。首先,根据系统方案、雷达技术指标,确定毫米波雷达的硬件方案;然后,根据硬件方案,确定关键芯片选型、分析硬件可行性;最后,完成硬件原理图设计、印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)设计等。三、设计仿真优化收发天线与巴伦结构。首先,确定天线指标与设计方案;然后,根据微带天线原理,结合天线指标,完成天线阵元设计;接着,基于矩形阵元的设计,完成馈电网络、发射天线、接收天线的设计;最后,基于环路电桥,完成微带巴伦结构的设计。最后,经硬件测试、结果分析,确定本课题设计的手势识别毫米波雷达的时钟模块达到了性能指标要求,接收通路能够接收到发射信号的目标回波信号并能下变频得到基带信号,表明本文设计的手势识别毫米波雷达初步满足手势识别需求。