助力麥格納4D高清雷達，首款數(shù)字片上雷達芯片破局而來
2019-05-08 09:01:25 麥姆斯咨詢
據(jù)麥姆斯咨詢報道，Uhnder將在今年晚些時候推出“片上雷達”解決方案，提供更小的尺寸、更低的功耗、更低的成本，以及未來自動駕駛汽車中成像雷達所需要的分辨率。“通常，獲得滿足我們要求的分辨率將需要多達六顆芯片，包括多顆收發(fā)器、多顆處理器和一顆ADC芯片，”Manju Hegde稱，“現(xiàn)在，我們把它們放在一起，在一顆單芯片上實現(xiàn)了更好的性能。”
Uhnder在今年4月宣布，與全球最大的Tier 1供應(yīng)商之一麥格納（Magna International）建立合作，為麥格納未來的雷達傳感器ICON提供片上雷達解決方案。據(jù)報道，Uhnder還正在與其它Tier 1供應(yīng)商及汽車OEM制造商商討其片上雷達解決方案，直指Level 2級及以上的自動駕駛。
Uhnder的77-GHz雷達芯片預(yù)計將變革汽車產(chǎn)業(yè)，不僅因為它是一款單芯片解決方案，而且它還是數(shù)字化解決方案。據(jù)稱，由于采用數(shù)字編碼調(diào)制技術(shù)（DCM），而非傳統(tǒng)的頻率調(diào)制方案，Uhnder的片上雷達可以提供更高的分辨率和精度。
Hegde表示，Uhnder采用數(shù)字技術(shù)的靈感源自蜂窩通信行業(yè)類似的頻率調(diào)制方案。“在過去的20年里，通信行業(yè)相比汽車雷達行業(yè)取得了更多的創(chuàng)新，大規(guī)模高速通信的幕后便是信號處理和通信方面的成果。”
Uhnder的片上雷達解決方案可以在高速行駛中探測交通狀況，包括道路上的物體、事故和停在隧道中的車輛等
Uhnder整合了先進的28 nm CMOS和數(shù)字編碼調(diào)制技術(shù)，為雷達提供了更高的性能、更小的尺寸以及更低的功耗和成本。Uhnder的片上雷達傳感器可以對車輛周圍環(huán)境進行3D測繪，探測距離最遠(yuǎn)可達300米。其片上雷達具有12個發(fā)射天線和16個接收天線，采用77/79 GHz頻帶形成192個虛擬元件。
Uhnder的原型雷達芯片應(yīng)用了28nm CMOS高性能計算技術(shù)，并采用扇出型晶圓級封裝（Fan-Out Wafer-Level Package）
Uhnder在2019年IEEE國際固態(tài)電路峰會（ISSCC 2019）上展示了一款原型，使用由外部鎖相環(huán)（PLL）產(chǎn)生的15.2~16.2GHz LO，差分LO輸入通過使用多相濾波器轉(zhuǎn)換為正交輸入。所有通道均使用限幅放大器和亞諧波正交注入鎖定振蕩器，以5倍注入LO頻率生成毫米波載波。兩個具有浮點運算支持的CPU和兩個DSP在同一芯片上支持?jǐn)?shù)字信號處理和其他雷達信號計算。整個軟件定義的硬件通道最多可以進行20 Tera-Ops（每秒兆位）的基帶處理。將大量的模擬和數(shù)字內(nèi)容整合到一顆單芯片上。
通過將這些專業(yè)技術(shù)應(yīng)用于汽車雷達市場，Uhnder成功構(gòu)建了一種MIMO（多輸入多輸出）雷達芯片，在單芯片上集成了12個發(fā)射器和16個接收器。此外，數(shù)字編碼調(diào)制方案使Uhnder可以同時開啟所有發(fā)射器而不會產(chǎn)生干擾，這有助于提供更高的分辨率和精度，其結(jié)果是雷達芯片的分辨率比現(xiàn)有的雷達芯片表現(xiàn)更精細(xì)。
Uhnder首款數(shù)字汽車片上雷達
對于汽車制造商而言，更高的分辨率和精度意味著能夠制造所謂的“成像雷達”芯片。這種成像雷達芯片不僅可以感知道路中的障礙物，而且可以生成它們的圖像。Hegde表示，這樣可以使雷達芯片在某些（并非全部）汽車應(yīng)用中取代激光雷達（LiDAR）傳感器。
目前，許多自動駕駛開發(fā)商計劃在Level 4級和5級自動駕駛車輛上部署多個激光雷達傳感器。如果Uhnder真的可以實現(xiàn)成像雷達，那將為自動駕駛汽車制造商大幅節(jié)約成本。
Uhnder將此作為其優(yōu)于現(xiàn)有雷達系統(tǒng)的關(guān)鍵優(yōu)勢。“我們不僅比所有激光雷達系統(tǒng)便宜得多，”Hegde稱，“而且，我們還將比任何現(xiàn)有的雷達系統(tǒng)便宜得多。”
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