除了常用的FMCW，汽車?yán)走_(dá)也使用數(shù)字編碼調(diào)制(DCM)雷達(dá)
[導(dǎo)讀]到目前為止，汽車上最常用的雷達(dá)技術(shù)是調(diào)頻連續(xù)波（FMCW）雷達(dá)。另一種是數(shù)字編碼調(diào)制（DCM）雷達(dá)，這種雷達(dá)運用于軍事領(lǐng)域，但在此之前，對于像汽車這樣的大體積使用案例來說，使用成本還是太高?，F(xiàn)在，我們面臨著轉(zhuǎn)折點，得益于CMOS技術(shù)和先進(jìn)信號處理技術(shù)的進(jìn)步，我們可以提供性價比高的...
到目前為止，汽車上最常用的雷達(dá)技術(shù)是調(diào)頻連續(xù)波（FMCW）雷達(dá)。另一種是數(shù)字編碼調(diào)制（DCM）雷達(dá)，這種雷達(dá)運用于軍事領(lǐng)域，但在此之前，對于像汽車這樣的大體積使用案例來說，使用成本還是太高。
現(xiàn)在，我們面臨著轉(zhuǎn)折點，得益于CMOS技術(shù)和先進(jìn)信號處理技術(shù)的進(jìn)步，我們可以提供性價比高的數(shù)字編碼調(diào)制雷達(dá)系統(tǒng)，滿足汽車行業(yè)日益增長的性能要求。
傳統(tǒng)調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)與數(shù)字編碼雷達(dá)對比如下：
為了進(jìn)一步提高高級駕駛員輔助系統(tǒng)（ADAS）的自動化功能，實現(xiàn)更高級別的自動駕駛，人們對改進(jìn)的汽車?yán)走_(dá)系統(tǒng)的需求不斷增加。美國汽車工程師學(xué)會（SAE）將自動化定義了六個等級，如圖1所示，從無自動化（0級或L0級）到全自動化（5級或L5級）。
高級駕駛輔助系統(tǒng)和自動駕駛可以減少90%的事故，并顯著減少汽車事故中的死亡人數(shù)，考慮到全球每年汽車事故死亡人數(shù)達(dá)125萬，這一點十分重要。由于雷達(dá)能夠在夜間和霧、雪、暴雨等嚴(yán)重影響視力的天氣條件下工作，它們是實現(xiàn)車輛自動化的關(guān)鍵傳感器。與基于視覺的系統(tǒng)相比，雷達(dá)還有探測多普勒的優(yōu)勢，可以非常準(zhǔn)確地估計運動物體的速度。
圖1: 汽車自動化等級
如今，越來越多的汽車裝配了各種雷達(dá)系統(tǒng)，如長距離雷達(dá)（LRR）、中距離雷達(dá)（MRR）或短距離雷達(dá)（SRR）。長距離雷達(dá)通常用于在相當(dāng)窄的角度區(qū)域內(nèi)探測遠(yuǎn)距離（如300米遠(yuǎn)處的）物體，可幫助緊急制動、碰撞警告和自適應(yīng)巡航控制。
中距離雷達(dá)具有更寬的視野，通常最遠(yuǎn)可探測到150米遠(yuǎn)處的物體，并且可以探測到在十字路口（橫向）接近的物體，可用于橫向來車警示。相比之下，短距離雷達(dá)可以在短距離內(nèi)檢測寬角度區(qū)域內(nèi)的物體，通常用于泊車輔助、橫向來車警示、行人/自行車探測、追尾告警和切線輔助。
為了確保安全駕駛以及自動駕駛，一輛車可能包含多個長距離雷達(dá)、中距離雷達(dá)和短距離雷達(dá)，如圖2所示。一般來說，駕駛自動化水平越高，所需的傳感器數(shù)量越多。
圖2:汽車可以有多個長距離、中距離和短距離雷達(dá)
為了提高現(xiàn)有汽車高級駕駛員輔助系統(tǒng)的性能和可靠性，克服向全自動駕駛（L5）發(fā)展的挑戰(zhàn)，汽車?yán)走_(dá)系統(tǒng)需要提供更高的方位角和俯仰角分辨率，以及更高的精度和更好的識別。這些先進(jìn)的雷達(dá)能力是解決諸如圖3所示的使用案例所必需的能力，這對于傳統(tǒng)雷達(dá)而言是一項挑戰(zhàn)。
如果沒有更高的分辨率、更高的精度和更好的識別能力，雷達(dá)系統(tǒng)可能很難識別高速公路上的開放車道、隧道入口處或橋下拋錨的汽車、路上的小碎片或汽車旁邊騎自行車的人。
圖3:重要雷達(dá)使用案例
此外，雷達(dá)針對道路上的其他雷達(dá)必須提供更為強大的干擾機制，特別是隨著高級自動化的部署越來越多，也就是汽車配備多部雷達(dá)。
雷達(dá)是一種特別容易受到自干擾（同一車上其他雷達(dá)的干擾）或交叉干擾（來自其他汽車的雷達(dá)干擾）的技術(shù)。這種干擾感應(yīng)度嚴(yán)重限制了雷達(dá)的廣泛部署。
目前，汽車上最常用的雷達(dá)是調(diào)頻連續(xù)波（FMCW）雷達(dá)，最新版本為快速線性調(diào)制（FCM）。另一種雷達(dá)類型為數(shù)字編碼調(diào)制（DCM），例如數(shù)字調(diào)制雷達(dá)（DMR），這種類型運用于軍事領(lǐng)域，但在此之前，對于像汽車這樣的大體積使用案例來說，使用成本還是太高。
然而，通信和計算行業(yè)推動著技術(shù)進(jìn)步，例如先進(jìn)的信號處理、最先進(jìn)的CMOS技術(shù)和低功耗高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器，我們有可能設(shè)計出性價比高的數(shù)字編碼調(diào)制雷達(dá)系統(tǒng)，滿足汽車行業(yè)日益增常的需求。
本文將簡要介紹調(diào)頻連續(xù)波/快速線性調(diào)制雷達(dá)，對使用數(shù)字編碼調(diào)制的數(shù)字調(diào)制雷達(dá)進(jìn)行概述，并介紹這些雷達(dá)系統(tǒng)的工作原理，包括測距和測速相關(guān)的發(fā)射、接收和相關(guān)信號處理，以及物體在環(huán)境中的角度和干擾抑制相關(guān)的問題。本文還比較了這兩種雷達(dá)系統(tǒng)，說明了每種方法的優(yōu)缺點。
本文節(jié)選自《DCM Radar for Automotive Application》白皮書，英文全文共27頁。需要英文全文的請給“雷達(dá)通信電子戰(zhàn)”發(fā)送“0709”查看，永久鐵桿會員或全場通用的用戶還可進(jìn)入日常更新文件夾下載今日發(fā)文的WORD版。
現(xiàn)在，我們面臨著轉(zhuǎn)折點，得益于CMOS技術(shù)和先進(jìn)信號處理技術(shù)的進(jìn)步，我們可以提供性價比高的數(shù)字編碼調(diào)制雷達(dá)系統(tǒng)，滿足汽車行業(yè)日益增長的性能要求。
傳統(tǒng)調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)與數(shù)字編碼雷達(dá)對比如下：
為了進(jìn)一步提高高級駕駛員輔助系統(tǒng)（ADAS）的自動化功能，實現(xiàn)更高級別的自動駕駛，人們對改進(jìn)的汽車?yán)走_(dá)系統(tǒng)的需求不斷增加。美國汽車工程師學(xué)會（SAE）將自動化定義了六個等級，如圖1所示，從無自動化（0級或L0級）到全自動化（5級或L5級）。
高級駕駛輔助系統(tǒng)和自動駕駛可以減少90%的事故，并顯著減少汽車事故中的死亡人數(shù)，考慮到全球每年汽車事故死亡人數(shù)達(dá)125萬，這一點十分重要。由于雷達(dá)能夠在夜間和霧、雪、暴雨等嚴(yán)重影響視力的天氣條件下工作，它們是實現(xiàn)車輛自動化的關(guān)鍵傳感器。與基于視覺的系統(tǒng)相比，雷達(dá)還有探測多普勒的優(yōu)勢，可以非常準(zhǔn)確地估計運動物體的速度。
圖1: 汽車自動化等級
如今，越來越多的汽車裝配了各種雷達(dá)系統(tǒng)，如長距離雷達(dá)（LRR）、中距離雷達(dá)（MRR）或短距離雷達(dá)（SRR）。長距離雷達(dá)通常用于在相當(dāng)窄的角度區(qū)域內(nèi)探測遠(yuǎn)距離（如300米遠(yuǎn)處的）物體，可幫助緊急制動、碰撞警告和自適應(yīng)巡航控制。
中距離雷達(dá)具有更寬的視野，通常最遠(yuǎn)可探測到150米遠(yuǎn)處的物體，并且可以探測到在十字路口（橫向）接近的物體，可用于橫向來車警示。相比之下，短距離雷達(dá)可以在短距離內(nèi)檢測寬角度區(qū)域內(nèi)的物體，通常用于泊車輔助、橫向來車警示、行人/自行車探測、追尾告警和切線輔助。
為了確保安全駕駛以及自動駕駛，一輛車可能包含多個長距離雷達(dá)、中距離雷達(dá)和短距離雷達(dá)，如圖2所示。一般來說，駕駛自動化水平越高，所需的傳感器數(shù)量越多。
圖2:汽車可以有多個長距離、中距離和短距離雷達(dá)
為了提高現(xiàn)有汽車高級駕駛員輔助系統(tǒng)的性能和可靠性，克服向全自動駕駛（L5）發(fā)展的挑戰(zhàn)，汽車?yán)走_(dá)系統(tǒng)需要提供更高的方位角和俯仰角分辨率，以及更高的精度和更好的識別。這些先進(jìn)的雷達(dá)能力是解決諸如圖3所示的使用案例所必需的能力，這對于傳統(tǒng)雷達(dá)而言是一項挑戰(zhàn)。
如果沒有更高的分辨率、更高的精度和更好的識別能力，雷達(dá)系統(tǒng)可能很難識別高速公路上的開放車道、隧道入口處或橋下拋錨的汽車、路上的小碎片或汽車旁邊騎自行車的人。
圖3:重要雷達(dá)使用案例
此外，雷達(dá)針對道路上的其他雷達(dá)必須提供更為強大的干擾機制，特別是隨著高級自動化的部署越來越多，也就是汽車配備多部雷達(dá)。
雷達(dá)是一種特別容易受到自干擾（同一車上其他雷達(dá)的干擾）或交叉干擾（來自其他汽車的雷達(dá)干擾）的技術(shù)。這種干擾感應(yīng)度嚴(yán)重限制了雷達(dá)的廣泛部署。
目前，汽車上最常用的雷達(dá)是調(diào)頻連續(xù)波（FMCW）雷達(dá)，最新版本為快速線性調(diào)制（FCM）。另一種雷達(dá)類型為數(shù)字編碼調(diào)制（DCM），例如數(shù)字調(diào)制雷達(dá)（DMR），這種類型運用于軍事領(lǐng)域，但在此之前，對于像汽車這樣的大體積使用案例來說，使用成本還是太高。
然而，通信和計算行業(yè)推動著技術(shù)進(jìn)步，例如先進(jìn)的信號處理、最先進(jìn)的CMOS技術(shù)和低功耗高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器，我們有可能設(shè)計出性價比高的數(shù)字編碼調(diào)制雷達(dá)系統(tǒng)，滿足汽車行業(yè)日益增常的需求。
本文將簡要介紹調(diào)頻連續(xù)波/快速線性調(diào)制雷達(dá)，對使用數(shù)字編碼調(diào)制的數(shù)字調(diào)制雷達(dá)進(jìn)行概述，并介紹這些雷達(dá)系統(tǒng)的工作原理，包括測距和測速相關(guān)的發(fā)射、接收和相關(guān)信號處理，以及物體在環(huán)境中的角度和干擾抑制相關(guān)的問題。本文還比較了這兩種雷達(dá)系統(tǒng)，說明了每種方法的優(yōu)缺點。
本文節(jié)選自《DCM Radar for Automotive Application》白皮書，英文全文共27頁。需要英文全文的請給“雷達(dá)通信電子戰(zhàn)”發(fā)送“0709”查看，永久鐵桿會員或全場通用的用戶還可進(jìn)入日常更新文件夾下載今日發(fā)文的WORD版。
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