Imec為ADAS提供分布式雷達突破

實(shí)現更高的雷達精度需要多個(gè)雷達節點(diǎn)協(xié)同工作，這給在節點(diǎn)之間長(cháng)距離一致地分配共享本振 （LO） 信號而不會(huì )產(chǎn)生干擾或衰減帶來(lái)了重大挑戰。研究公司和創(chuàng )新中心 IMEC 最近解決了這一挑戰，在光纖通信會(huì )議和展覽會(huì ) （OFC） 上推出了所謂的開(kāi)創(chuàng )性概念驗證，即支持光子學(xué)的碼分復用 （CDM） 調頻連續波 （FMCW） 144 GHz 分布式雷達系統。

Imec 的光子 CDM FMCW 144-GHz 分布式雷達系統可能會(huì )改變下一代高級駕駛輔助系統 （ADAS） 和高精度傳感應用，滿(mǎn)足行業(yè)對不斷擴展的高級安全功能的需求。CDM 允許將各種數據信號組合在一起，同時(shí)在公共頻段上傳輸。

imec 支持光子學(xué)的 CDM FMCW 144-GHz 分布式雷達系統概念驗證的特寫(xiě)（來(lái)源：imec）

“汽車(chē)雷達的主要痛點(diǎn)是大量芯片被塞進(jìn)一個(gè)模塊中，導致物理尺寸受限，”imec 汽車(chē)傳感產(chǎn)品組合產(chǎn)品組合經(jīng)理 Ilja Ocket 說(shuō)?！捌?chē)雷達的分辨率與天線(xiàn)陣列的尺寸成正比。

“我們研究的架構可以創(chuàng )建更大的物理雷達，”他補充道?！斑@是我們在這里試圖追求的主要應用要求，創(chuàng )造了這個(gè)大孔徑。使用 144 GHz（新頻段）可以設計更小的天線(xiàn)，并且更容易集成到汽車(chē)中。

分布式雷達系統確保與遠程雷達單元的連貫線(xiàn)性調頻，與傳統的單節點(diǎn)設置相比，增加的范圍將使多節點(diǎn)雷達系統具有卓越的角度分辨率。借助 imec 的新方法，光纖無(wú)線(xiàn)電技術(shù)和 CDM 的結合實(shí)現了雷達單元之間的無(wú)縫協(xié)調，從而提高了角度分辨率和可擴展性。

這一突破的一個(gè)關(guān)鍵部分是利用 CDM 的相位編碼器。據該公司稱(chēng)，使用 CDM，每個(gè)節點(diǎn)都被分配了一個(gè)唯一的代碼序列，用于慢速二進(jìn)制相位調制。它與相位編碼的 Hadamard 碼分波形一起使用，允許多個(gè)雷達節點(diǎn)同時(shí)在相同的帶寬上傳輸信號。

Imec 表示，這種 CDM 方法對于分布式系統來(lái)說(shuō)是新穎的，可提供更高的可擴展性和更容易的實(shí)施。

Imec 的光信號分配方法使用模擬光纖無(wú)線(xiàn)電技術(shù)將相位編碼器直接集成到光分配網(wǎng)絡(luò )中。該系統能夠在 5 到 10 米的長(cháng)距離內實(shí)現 LO 信號的低損耗傳輸，顯著(zhù)減少電磁干擾（基于射頻的信號分配的常見(jiàn)限制），并保持相干多節點(diǎn)雷達運行所需的信號完整性。

144 GHz Hadamard CDM 分布式 FMCW 雷達的概念驗證使用兩個(gè)雷達節點(diǎn)。Imec 計劃將系統擴展到四個(gè)及以上的雷達節點(diǎn)，以進(jìn)一步評估角度分辨率和可擴展性的改進(jìn)。

目前的重點(diǎn)是汽車(chē)行業(yè)，預計它將為 ADAS 提供高分辨率的 360° 雷達傳感。然而，在未來(lái)，該技術(shù)的潛在用例包括室內傳感、生物醫學(xué)成像和生命體征監測。

“我們已經(jīng)展示了兩個(gè)節點(diǎn)相連，但擴大規模變得更加困難和具有挑戰性，”Ocket 說(shuō)?！拔覀兿嘈盼覀兛梢詫?shí)現與 LiDAR 競爭的角度分辨率。它是在車(chē)輛中部署光纖的敲門(mén)磚，支持車(chē)載網(wǎng)絡(luò )應用。

Ocket 進(jìn)一步解釋說(shuō)，直到現在，汽車(chē)一級供應商才開(kāi)始使用光纜在汽車(chē)中使用光互連。他認為現在是開(kāi)始考慮開(kāi)發(fā)基于光分發(fā)的產(chǎn)品的時(shí)候了。

Imec 預計，到 2030 年，該技術(shù)將具有商業(yè)可行性。