文档介绍：汽车雷达网络系统的组成和发展状况概述

安全、环保、舒适和娱乐是推动汽车电子发展的主要动力,研究表明:汽车上 70%的创新来自汽车电子,本文介绍正在逐步走向
产业化的汽车雷达网络系统的基本原理、系统构成、主要技术指标、运动目标的分类算法以及运动目标位置的精确估算方法,
最后简要介绍了目前从事汽车雷达网络系统设计和应用的主要厂家以及未来的发展趋势,帮助中国汽车行业工程技术人员了解
汽车雷达网络系统领域蕴涵的巨大发展机遇。
正文:
据调查,到 2008 年全球汽车电子系统的需求将增长到 1,500 亿美元,其中安全系统的年复合增长率则高达 %,表 1 给出了
汽车电子中不同应用的增长预测[1]。
百万美元 2002 年 2007 年复合增长率
年(CAAGR)
总成系统 42,753 51,877 %
(Powertrain)
底盘 12,934 19,439 %
(Chassis)
安全系统 NG 23,343 %
(Safety)
安全装置 2,613 3,260 %
(Security)
车架 23,288 31,795 %
驾驶员信息系 11,631 17,506 %
统
来源: Strategy Analytics 公司
上表指出,汽车安全系统是今后几年内需求增长最强劲的领域。研究发现,汽车雷达网络系统是汽车安全系统领域最具革命性
的变化[2],具有重大的产业发展前景。通过将各种雷达传感器集成在一起构成一个网络系统,这种系统综合了各种传感器的优
势,由此构成的新的、高精度的传感器网络,能够极大地改善汽车雷达网络系统的性能,使之具有防撞报警和市内规避碰撞等
安全功能。汽车雷达系统中 77GHz 距离传感器制造成本的大幅度降低,给汽车雷达网络的普及应用奠定了技术基础。本文简要
介绍汽车雷达网络的原理、目标识别和位置测量的算法的概念,并介绍 77GHz 汽车雷达网络系统的研究的现状和发展趋势。
汽车雷达网络的构成原理
自从 1999 年以来,采用传统 RF 元件的 77 GHz 远距离雷达传感器就获得了商业应用,但是,这类传感器的性能和一致性太差,
批量生产的成本太高,因而只适用于有限的应用领域。也有一些厂家采用 24 GHz 技术开发近距离雷达传感器,由于 24 GHz 技
术的带宽有限,其测距分辨率较差,且不具备测角分辨率,因而未能成为主流雷达传感器。在汽车雷达网络中(图 1),近/远距
离雷达传感器都倾向于采用 77 GHz MMIC(毫米波集成电路)技术实现,采用这种技术容易做出一体化的设计方案,收发模块的成
本大为降低。新型 77 GHz 汽车雷达传感器技术的成熟,为发展汽车雷达网络奠定了基础。
图 1:汽车雷达网络的硬件方框图[3]。
图 1 所示的雷达网络由四个等距离分布在安全杠上的新型、近距离(NDS)雷达传感器(25 米)和一个位于安全杠中间的远距离(FDS)
雷达传感器(180 米)构成。FDS 采用 77 MHz MMIC 技术可以改进性能并获得较高的角覆盖。本文后面的内容将介绍,通过对各个
NDS 进行精确的时间同步,并对其输出信号利用数字信号处理