上圖為車用毫米波雷達復雜電磁環境仿真系統的系統組成,系統主要由陣面、輻射天線、饋電系統、仿真設備以及維護平臺等組成,用于實現目標回波信號、干擾信號和環境信號等在指定空間角度的輻射模擬。
車用毫米波雷達復雜電磁環境仿真系統具有高性價比、高逼真度的特點,除能夠代替完成大部分外場試驗外,還可以完成由于條件復雜而外場無法進行的特殊試驗,為雷達系統提供性能測試、技術驗證和成熟性評估的綜合試驗平臺。
通過對車用毫米波雷達的應用場景進行半實物仿真和模擬,系統可以檢驗和評估毫米波雷達在實際道路復雜電磁環境下的工作性能,驗證雷達的準確性和可靠性,有利于加快ADAS系統的研制進度,降低研制成本,減少研制風險以及提高研制水平。
系統主控與分析軟件主要由界面控制顯示以及模型分析軟件組成。軟件根據界面設置參數計算各個設備工作所需的相應參數,并將參數下發給各個設備單元。
結合車輛動力學仿真模型,車用毫米波雷達復雜電磁環境仿真系統可在實驗室內實現不同道路場景的模擬,仿真驗證毫米波雷達在道路測試時的各項指標和性能;結合攝像頭和激光雷達的仿真模擬設備,可以進一步驗證整個ADAS系統的性能。
? 道路目標回波模擬解決方案
道路目標回波模擬單元的主要功能是根據接收的雷達發射信號和待仿真的目標信息(距離、方位、運動速度、以及大小等),模擬目標回波信號。本單元主要由天線、波導、多級下變頻、功率調理、多級上變頻、功率調整、基帶回波信號處理等模塊組成。本單元還可以通過光纖網絡接入整車硬件在環(HIL)系統,實時接收場景產生軟件生成的目標參數,進行目標回波的實時仿真。
? 道路環境噪聲模擬解決方案
道路環境噪聲模擬單元的主要功能是模擬實際道路上其他電子設備的輻射信號,如ETC設備,民用通信設備,道路監測設備,其他車輛安裝的電子設備等,外部電子設備的電磁輻射會對雷達產品產生電磁干擾,從而影響雷達的工作性能。本單元主要通過模擬實際道路上常見的電磁信號,檢驗毫米波雷達在復雜電磁環境下的工作性能,以及對其他電子信號的電磁兼容能力。
? 同頻雷達干擾模擬解決方案
同頻雷達干擾模擬單元的主要功能是仿真多部不同型號,不同品牌的毫米波雷達在同一區域內工作時相互之間的影響和干擾。車用毫米波雷達主要工作在24-24.5G,76-81G兩個頻段內,隨著毫米波雷達的裝車量增大,將面臨在局部區域內或某頻段內的頻譜占用率過高的情況,如停車場,道路堵車等場景,這必然會導致雷達回波信噪比下降,檢測性能下降。本單元可以模擬工作在同一頻段,不同型號,不同廠商的雷達信號,可以定制模擬不同數量的雷達產品,對待測雷達的抗干擾性能進行定量評估,檢驗不同型號雷達在高頻譜占用率情況下的工作能力。
? 蓄意壓制干擾模擬解決方案
蓄意壓制干擾模擬單元的主要功能是模擬毫米波雷達處于蓄意壓制干擾情況下的工作性能,當外部電磁環境特別惡劣,雷達工作頻段被干擾設備大功率占據時,雷達的抗干擾能力尤其重要。本單元可以模擬雷達在遇到大功率信號壓制干擾時的工作性能,可以定量測試雷達對干擾的抑制能力。上圖為某商用雷達在大功率信號干擾時,出現目標檢測錯誤和虛假目標大量出現的現象,雷達功能基本喪失。
? 蓄意欺騙干擾模擬解決方案
蓄意欺騙干擾模擬單元的主要功能是模擬毫米波雷達在遭遇蓄意欺騙干擾時的抗干擾能力。上圖為某雷達遇到蓄意欺騙干擾前后的結果比較,當雷達遭遇蓄意欺騙干擾時,雷達檢測結果與正常使用時并沒有區別,雷達難以意識到自身是否受到干擾,但通過對目標的運行軌跡、幅度大小等綜合判斷,可以對欺騙干擾進行去除。
應用領域
車用毫米波雷達復雜電磁環境仿真系統是經緯恒潤憑借豐富的雷達射頻經驗以及在汽車電子咨詢服務等方面的專業實力的綜合研發成果。目前,該系統可應用檢驗車用毫米波雷達在真實復雜電磁環境下的ADAS系統仿真與測試等方面,為實現汽車安全駕駛和智能駕駛提供有力的技術支持。