原创 无人驾驶中,如何进行汽车毫米波雷达测试?(二)

2022-6-27 09:34 1644 8 8 分类: 通信 文集: 频谱监测

毫米波雷达,就是指利用波长1-10mm、频率30GHz-300GHz的毫米波,通过测量回波的时间差算出距离。毫米波雷达最开始是用于军事领域,而随着技术的不断提升,现在也开始逐渐应用于汽车领域。

工作原理

毫米波雷达(也就是ADAS智能系统)主要分为三个模块:环境感知,计算分析,控制执行。首先由天线向外发射毫米波,发射出去的毫米波遇到障碍物时会被反射回来,接收天线开始接收目标反射回来的信号;经后方处理后,将回波内包含的速度、距离等信息转换为可读取信息,从而获取汽车车身周围的物理环境信息。

根据所探知的物体信息进行目标追踪和识别分类,结合车身动态信息进行数据融合,经由中央处理单元(ECU)进行智能处理、合理决策后,告知驾驶员或及时对汽车做出主动干预。


工作机制

一般而言,发送的信号类型有两种,一种是脉冲信号(即非连续信号),另外一种就是连续信号。而在车载毫米波雷达中,因为其既需要能探测多个目标,还要能够从回波信号中读取到速度与距离等信息,因此工作机制为线性调频连续波机制(LFMCW mode)。除此之外,由于毫米波需要探测多个目标,因此其需要使用三角波,而不是锯齿波,图中是结合车载毫米波工作框图给出FMCW波的整个系统简图:


未来趋势

目前来看,未来各探测传感器融合是必然的趋势,这能够取长补短,并大大地节约成本,从芯片角度讲,基于多芯片级联的79GHz MiMo是产业发展方向。然而,毫米波雷达目前也是存在其自身缺陷的,相对于激光雷达而言,其成像的精细度上来看是不如激光雷达的,因此在小物体识别上是存在安全隐患的,而激光雷达目前依旧是ADAS系统中要用到的,从未来来看,视觉+相控阵(成像)毫米波雷达感知融合将成为一个重要的发展方向。


测试方案

虹科手持式频谱分析仪能够帮助进行76GHz车辆无线电设备射频测试,可以应用于汽车毫米波雷达测试。在之前的文章中介绍了这款频谱仪,今天我们重点介绍如何通过虹科手持式频谱分析仪来进行汽车毫米波雷达测试。

频率范围

  • · 发射机调整为最高的功率等级发射;
  • · 采用虹科手持式频谱分析仪观测信号,记录信号包络的起始点与截止点。

占用带宽

  • · 发射机调整为最高的功率等级发射;
  • · 设置频谱分析仪中心频率为被测信道的中心频率,在车载毫米波雷达测试中选择24GHz与77GHz扫频宽度为2倍标称信道带宽,探测器选择AVG模式(此时检波器模式为RMS),追踪方式最大值保持;
  • · 记录频谱仪上显示的占信号99%功率的带宽,或使用虹科手持式频谱分析仪的POWER IN BAND功能,直接观察99%功率所占带宽。

带外发射

  • · 发射机调整为最大发射模式;设置频谱仪起始频率为73.5GHz, 截止频率为76GHz,探测器选择AVG模式(此时检波器模式为RMS),追踪方式最大值保持;
  • · 记录带外发射的最大值,其数值不得超过之前限值要求;
  • · 设置频谱仪起始频率为77GHz, 截止频率为79.5GHz,追探测器选择AVG模式(此时检波器模式为RMS),追踪方式最大值保持;
  • · 记录带外发射的最大值,其数值不得超过之前限值要求。

发射机杂散

  • · 对被测设备进行配置,以便使其工作在最大的占空比和最大输出功率等级的状态下;
  • · 对于77GHz的杂散,设定在70-87GHz进行FULL SPAN寻找,追踪方式最大值保持;
  • · 记录在扫描中发现的处于限值以下6dB范围的任何发射。

接收机杂散

  • · 对被测设备进行配置,以便使其工作在持续接收或没有发射的状态下;
  • · 对于77GHz的杂散,设定在70-87GHz进行FULL SPAN寻找,追踪方式最大值保持;
  • · 记录在扫描中发现的处于限值以下6dB范围的任何发射。

作者: 德思特测试测量, 来源:面包板社区

链接: https://mbb.eet-china.com/blog/uid-me-3989649.html

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