上图为车用毫米波雷达复杂电磁环境仿真系统的系统组成,系统主要由阵面、辐射天线、馈电系统、仿真设备以及维护平台等组成,用于实现目标回波信号、干扰信号和环境信号等在指定空间角度的辐射模拟。
车用毫米波雷达复杂电磁环境仿真系统具有高性价比、高逼真度的特点,除能够代替完成大部分外场试验外,还可以完成由于条件复杂而外场无法进行的特殊试验,为雷达系统提供性能测试、技术验证和成熟性评估的综合试验平台。
通过对车用毫米波雷达的应用场景进行半实物仿真和模拟,系统可以检验和评估毫米波雷达在实际道路复杂电磁环境下的工作性能,验证雷达的准确性和可靠性,有利于加快ADAS系统的研制进度,降低研制成本,减少研制风险以及提高研制水平。
系统主控与分析软件主要由界面控制显示以及模型分析软件组成。软件根据界面设置参数计算各个设备工作所需的相应参数,并将参数下发给各个设备单元。
结合车辆动力学仿真模型,车用毫米波雷达复杂电磁环境仿真系统可在实验室内实现不同道路场景的模拟,仿真验证毫米波雷达在道路测试时的各项指标和性能;结合摄像头和激光雷达的仿真模拟设备,可以进一步验证整个ADAS系统的性能。
? 道路目标回波模拟解决方案
道路目标回波模拟单元的主要功能是根据接收的雷达发射信号和待仿真的目标信息(距离、方位、运动速度、以及大小等),模拟目标回波信号。本单元主要由天线、波导、多级下变频、功率调理、多级上变频、功率调整、基带回波信号处理等模块组成。本单元还可以通过光纤网络接入整车硬件在环(HIL)系统,实时接收场景产生软件生成的目标参数,进行目标回波的实时仿真。
? 道路环境噪声模拟解决方案
道路环境噪声模拟单元的主要功能是模拟实际道路上其他电子设备的辐射信号,如ETC设备,民用通信设备,道路监测设备,其他车辆安装的电子设备等,外部电子设备的电磁辐射会对雷达产品产生电磁干扰,从而影响雷达的工作性能。本单元主要通过模拟实际道路上常见的电磁信号,检验毫米波雷达在复杂电磁环境下的工作性能,以及对其他电子信号的电磁兼容能力。
? 同频雷达干扰模拟解决方案
同频雷达干扰模拟单元的主要功能是仿真多部不同型号,不同品牌的毫米波雷达在同一区域内工作时相互之间的影响和干扰。车用毫米波雷达主要工作在24-24.5G,76-81G两个频段内,随着毫米波雷达的装车量增大,将面临在局部区域内或某频段内的频谱占用率过高的情况,如停车场,道路堵车等场景,这必然会导致雷达回波信噪比下降,检测性能下降。本单元可以模拟工作在同一频段,不同型号,不同厂商的雷达信号,可以定制模拟不同数量的雷达产品,对待测雷达的抗干扰性能进行定量评估,检验不同型号雷达在高频谱占用率情况下的工作能力。
? 蓄意压制干扰模拟解决方案
蓄意压制干扰模拟单元的主要功能是模拟毫米波雷达处于蓄意压制干扰情况下的工作性能,当外部电磁环境特别恶劣,雷达工作频段被干扰设备大功率占据时,雷达的抗干扰能力尤其重要。本单元可以模拟雷达在遇到大功率信号压制干扰时的工作性能,可以定量测试雷达对干扰的抑制能力。上图为某商用雷达在大功率信号干扰时,出现目标检测错误和虚假目标大量出现的现象,雷达功能基本丧失。
? 蓄意欺骗干扰模拟解决方案
蓄意欺骗干扰模拟单元的主要功能是模拟毫米波雷达在遭遇蓄意欺骗干扰时的抗干扰能力。上图为某雷达遇到蓄意欺骗干扰前后的结果比较,当雷达遭遇蓄意欺骗干扰时,雷达检测结果与正常使用时并没有区别,雷达难以意识到自身是否受到干扰,但通过对目标的运行轨迹、幅度大小等综合判断,可以对欺骗干扰进行去除。
应用领域
车用毫米波雷达复杂电磁环境仿真系统是经纬恒润凭借丰富的雷达射频经验以及在汽车电子咨询服务等方面的专业实力的综合研发成果。目前,该系统可应用检验车用毫米波雷达在真实复杂电磁环境下的ADAS系统仿真与测试等方面,为实现汽车安全驾驶和智能驾驶提供有力的技术支持。