Alps SoC,助力雷达实现高更新率

2019-08-19

毫米波雷达       

       毫米波雷达是应用于汽车行业高级驾驶辅助系统(ADAS)以及自动驾驶的重要传感器。相较于其他传感器,毫米波雷达在雨雪、尘雾等恶劣环境条件下仍能稳定可靠的运行。雷达传感器通过直接测量距离和速度,很容易实现对探测目标运动状态的预估。

        在高级驾驶辅助系统中,雷达通常与摄像头或其他传感器协同工作。对于这种系统而言,采用传感器融合,将各种信息整合在一起,相比独立使用各种信息更加高效。而数据同步,则是传感器融合中非常重要的环节。通常,摄像头每秒能提供大约30帧的结果图像。理想情况下,每帧数据都可以进行融合,这也就意味着雷达传感器也应该能够每秒输出30帧信息。

       近年来汽车雷达技术发展迅速。先进的ADAS雷达传感器可以处理数千个反射目标,并在一帧内跟踪数百个反射目标。角度分辨率即使在传统上被认为是雷达短板,但也通过新开发的级联和MIMO技术实现了较大改善。随着功能的不断强大,雷达处理器的处理负荷将日益加重,另外复杂雷达系统的功耗也将越来越高,这两个因素都会影响雷达更新率。

Alps SoC

        Alps SoC是加特兰微电子为汽车雷达传感器开发的新一代产品系列。该系列芯片的设计目的是使雷达性能更高、功耗更低、数字信号处理更容易以及可靠性更高。Alps系列下的多个芯片可适用于不同的应用。

        Alps集成了用于数字信号处理的高效基带引擎。该引擎可完成汽车雷达所需的所有信号处理。用户唯一需要进行的操作是根据应用规范来配置引擎。这种方案有益于缩短开发周期,方便用户在上层应用和算法设计上投入更多的资源。

        更重要的是,数字信号处理的时间大大缩短。这里给出了一个参考基准。由于数字信号处理是耗时最长的过程,加快处理速度则意味着可以提高更新率。

表1时间消耗基准

        由于低功耗设计,Alps的功耗比市场上其他产品的更低。在给定的更新率条件下,更低的功耗将产生更少的热量。热设计是雷达设计时需要考虑的一个重要因素,也已经成为设计高更新率雷达的瓶颈。表2给出了20Hz更新率条件下不同功率模式的功耗基准。在全功率模式下所有模拟电路将持续运行。在省电模式下发射通道将会在两帧之间关闭。

表2功耗基准(单位:W)

        明确了处理速度和热是影响雷达更新率的关键因素后,Alps SoC系列产品在设计之初就很好地解决了这一问题。随着汽车雷达的应用领域越来越广泛,Alps将帮助用户完成更高性能、更可靠的雷达设计并实现更快速的市场导入。