嵌入式雷達技術提高汽車主動安全性
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在安全特性方面，作為飛思卡爾SafeAssure 項目的一部分，MCP577xK MCU采用兩個高性能功率Architecture e200z7內核，以實現信號處理，并可幫助汽車制造商實現最低的ISO 26262汽車安全完整性等級-B(ASIL-B)。除了滿足汽車功能安全應用的要求，鎖步配置中采用了兩個e200z4 內核，專門為滿足決策和關鍵安全需求而設計，可幫助實現ISO 26262 ASIL-D認證。
另外，MCP577xK MCU還具有一些其它的關鍵安全特性，如在線邏輯內置自檢(LBIST)、存儲器內置自檢(MBIST)、端到端糾錯碼(ECC)、時鐘和發電監視器和故障處理模塊等，可幫助客戶獲得ASIL-D認證。
圖2：Qorivva MPC577xK MCU框圖
MRD2001 77GHz 雷達收發器芯片組是面向汽車雷達模塊的可擴展、高性能三封裝解決方案。該芯片組由一個VCO、一個2通道Tx發射器和一個3通道RX接收器組成。這三部分都采用500um間距、 6mmx6mm扇出型晶圓級封裝 。該封裝技術是77GHz雷達應用的理想選擇，因其在頻率高達100GHz時，具有極低的插損和寄生效應。另外，由于無需為裸片采用芯片和布線裝配技術，因此經過封裝的芯片組簡化了最終用戶的雷達模塊裝配。芯片組可以隨時擴展至4個TX信道和12個RX信道，使單一的雷達平臺能夠在寬視域內控制電子束，支持低中高及豪華汽車的長距離、中距離和短距離雷達應用。
與此同時，系統可擴展至4個TX通道和12個RX通道，都有激活通道，可使單個平臺在更寬的探測區域內實現電子束控制；高級封裝技術可確保用戶PCB上的最高性能和最低信號干擾；低功耗，完整功能的收發器典型功耗為2.5W；支持100MHz/100ns的快速調制；在1MHz偏移 時，具備小于-93dBc/Hz的最佳相位噪聲，用于改進目標分離；集成式基帶濾波器和VGA可節省系統物料成本；38GHz本地振蕩器可減少電路損耗并降低系統干擾；發射器芯片上的雙相調制器可拒絕寄生信號。
MRD2001雷達收發器芯片組采用高級封裝技術，可提供優異的熱性能和電氣性能。該封裝符合嚴格的汽車標準，包括焊點可靠性、深部溫度和濕度循環，以及EMC性能，并面向主要供應商，符合減少有害物質(RoHS)標準。
圖3：MRD2001 77 GHz雷達收發器芯片組
MPC577xK MCU和MRD2001 77GHz雷達收發器芯片組專門為支持開環雷達系統而設計。在該系統中，鎖相環無需產生線性調頻信號(FMCW調制)，因而可以降低系統的總功耗。
開環概念一般與快速線性調頻信號FMCW調制結合使用，調頻時間在10us至100us范圍內。由于完整的雷達圖像可被更快速地捕捉，快速線性調頻信號系統可降低占空比，并改進雷達系統的SNR。高基帶頻率的潛在劣勢是會促使所需的ADC采用更高的模擬帶寬和采樣率。MPC577xK MCU克服了這一潛在問題，因為它集成了高達8個??-ADC，并帶有5MHz帶寬和320 MHz的內部采樣時鐘。
在開環雷達系統中，MCU是帶有數模轉換器(DAC)的線性調頻信號主機，為VCO提供調諧電壓。根據調諧電壓，VCO可生成高頻信號(LO)，驅動不同的接收器和發射器芯片。
在常規運行期間，系統發射線性調頻信號，并接收反射信號。與發射器組合的接收器作為零差系統，使接收信號直接降頻至基帶中。然后，基帶信號被過濾并放大(接收器芯片含有濾波器和可變增益放大器)，并輸送到MPC577xK MCU的??-ADC中。通過將基帶信號轉變成數字域、使用數字波束形成方法、采用FFT和跟蹤算法，可根據距離、速度和角位置來識別目標。
總結
隨著全球主流汽車廠商對主動和預測安全系統的需求增加，半導體供應商需要不斷進行創新。新的解決方案必須使系統供應商和 OEM廠商不僅能夠根據成本，而且還可以根據規格來優化當今雷達系統的物料成本。除了中遠距離的正面雷達之外，制造商還需要結合可檢測盲點和側面碰撞的雷達系統。最新的基于雷達技術的解決方案將為新一代ADAS系統的開發人員提供獨特的功能支持，幫助他們不僅能夠符合最新的行業監管標準，而且還可以更好地保障人員生命和財產的安全。
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