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CoverFeature 封面专题
求，汽车雷达开发周期正 该屏幕上显示的是，用于
在缩短。雷达性能、功能 对支持驾驶辅助系统的图
和应用都在不断增加。随 像传感器仿真的驾驶场景
着应用数量增长，雷达传 （例如高速公路场景）。
感器最终必须进行测试的 具有数字处理后端、
场景和应用也相应增加。 含数千个发射器的完整电
今天，一项功能在声 发射器 子可控天线阵列可以用于
自己的车 含光和雷达回波
称得到验证之前，必须跑 场景的屏幕 仿真复杂目标识别传感器
满一百万测试公里。考虑 及其分析策略。阵列传感
到每年大量涌现的新传感 器位于测量系统前方，它
器和新车，跟上路测要求 接收雷达发射的信号，实
是不可能的。此外，因为 时操控距离、多普勒、雷
训练数据和分类算法依赖 雷达信号 回波信号 天线阵列 达截面积（RCS），并将
于传感器本身，用来自较 图4：未来的雷达回波发生器原理。 回波信号路由到天线阵列
旧传感器数据训练的决策 内的特定天线，产生被测
网络现在可能不再有效。这意味着，新 发生器的发射和接收天线数量有限，无 雷达的方位角和仰角。这种模块化方法
的传感器需要新的训练和测试数据集， 法模拟被测雷达传感器变化的角度方向 的优点是回波信号的反射就像在真实场
亦即又一个百万测试公里。由于未来生 （图3）。正如前面指出的，这对于简单 景中一样。已经有工作在此频率范围的
产的车辆将实现高度自动化和完全自主 的功能测试或性能测试（如精度、检测 大型天线阵列，并且可用于雷达测试，
性，我们需要找到减少所需道路测试公 阈值或分辨率）来说已经足矣，但对于 但是目前没有商业雷达回波生成解决方
里数的方法。对于传统汽车，可以使 高级驾驶辅助系统和自动驾驶车辆的功 案（该方案能够根据这种天线阵列生成
用车辆硬件在环（Vehicle Hardware In 能测试来说远远不够。 复杂的点云目标）可提供。
Loop, VeHIL）试验台。但对于依赖雷达 雷达回波发生器可能需要数百个 随着智能驾驶汽车上雷达传感器
传感器信息的新型汽车，这些试验台必 接收器和发射器才能捕获、处理和发射 数量、不同工作模式和传感器功能的不
须用另外的测试设备来实现。 与典型雷达回波特征波形一样的回波信 断增加，智能驾驶汽车的测试将来会变
许多情况下，在雷达正确工作前， 号。除了角度限制之外，当前的雷达回 得越来越复杂。为了应对这些挑战，采
试验台上的汽车甚至不能加速。使用雷 波发生器也不能模拟分布式目标（称作 用单发射天线和接收天线的雷达回波发
达回波发生器，或采用模拟雷达的返回 云目标）。行人不是以单一反射波出 生器不失为一种好方法，但它不能完全
数据到电子控制单元（Electronic Control 现。他们有多个反射点，并且躯干、腿 满足未来雷达传感器和场景测试的要
Unit, ECU）接口的方式是比较合适的 和手臂的速度各不相同。车辆并不是作 求。与数字雷达回波发生器相结合的天
切入点。虽然软件模拟雷达传感器可以 为单个散射点出现，它在距离和方位角 线阵列或许能够解决更真实地测试雷达
是全方位的，并且可以满足许多要求， 方面有主要是单多普勒分量形式的分布 传感器的要求。自从研发智能驾驶汽车
但它并不真正复制雷达的真实行为。另 式多个散射点。当需要从场景和功能角 以来，需测试的场景、雷达传感器以及
一方面，雷达回波发生器测试雷达并模 度来生成测试跟踪过程、分类过程和决 雷达传感器与其他传感器（如激光扫描
拟距离、多普勒和方位角。然而，目前 策过程需要的真实雷达回波信号时，必 仪和摄像机）的融合一直在发展演进，
的雷达回波发生器不能仿真出传感器在 须考虑所有这些要求。 OEM、一线供应商和测试/测量设备制造
正常环境下检测到的许多方位角和仰角 图4给出了安装在屏幕后面，由天 商必须携手合作，才能为不断增长的需
来生成逼真的场景。这是因为雷达回波 线阵列组成的雷达回波发生器的概念。 求提供完美解决方案。
利用综合仿真软件应对未来的汽车雷达测试挑战
The Future of Automotive Radar Testing with Integrated Simulation Software
Jungik Suh，是德科技，美国加州圣罗莎
多 年以来，雷达在汽车行业中一直发 79GHz）、更宽的带宽（2GHz、4GHz 的先进汽车雷达测试需要综合性的仿真
挥着重要作用，尤其在安全性（紧
和测量解决方案，其中包括功能强大的
及其以上带宽）、多天线以及其它汽车
急自动制动系统、盲点探测和后部碰撞 雷达技术，例如微多普勒等，工程师需 仿真软件和高性能测试设备，以便应对
保护）和便利性（自适应巡航控制、停 要更复杂的设计和测试解决方案。更 更复杂的测试挑战。
车-起步和停车辅助）方面。在无人驾驶 高性能的测量设备，例如更佳的显示平
系统中，雷达的作用变得更为重要。 均噪声电平（DANL）、更高的动态范 综合性的仿真和测量解决方案
为了在重要功能中可靠地完成任 围、100GHz以上频率、4GHz及以上带 随着对汽车雷达更高目标距离分辨
务，汽车雷达测试面临的压力越来越 宽的信号分析，正在帮助汽车雷达开发 率和更小、更轻的传感器的持续需求，
大。为了表征更高的频率（77GHz和 人员实现他们的测试目标。不过，未来 相应的汽车雷达的频率要更高、带宽要
14 Microwave Journal China 微波杂志 Mar/Apr 2018
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