智能汽车雷达解析-立哥技术

前言：汽车行业是我国的支柱产业之一，也是上海的支柱产业。上海的辉煌，既是欧风美雨的产物，也是一代代中国人奋斗的结晶。除了特斯拉在临港设立的“亚洲第一超级工厂”，上汽也和美国、德国等一线厂商，展开紧密合作，例如上汽通用。还有以前风靡全国的桑塔纳轿车都是上海生产的。嘉定那边的汽车城，集齐了几乎所有全世界的知名汽车品牌；浦东张江云集了像百度无人驾驶等一系列AI智能汽车系统企业。如今智能化时代，电子系统在汽车价值链中比重越来越大，雷达作为其中核心，对于安全驾驶，倒车入库等刚需是极其重要的。这里笔者作为资深工程师，对于我掌握的一些车载雷达技术做一个梳理和思考，请方家指教。

1.雷达的数学原理：大道至简，掌握雷达PD方程及推算应用。关心其中核心参数，雷达散射面积，天线接收面积，衰减系数等。原理和实践是不分家的，在实务中也和数学推导一样，关注极限值。最大最小有效探测距离对于行车安全起着决定性作用。

2.现代车载雷达基本结构：双工器、功率放大器、波形产生器、基准振荡器、相干检波器、匹配滤波器、信号处理器、数据处理器。随着半导体工艺的发展，CPU芯片集成了很多原先分割开的元器件，具体可以参考NXP恩智浦芯片和意法的STM32系列产品。

3.雷达杂波信号处理：汽车所在的地形和气象环境，会产生大量杂波，影响定位和监测精度。目前主流是采用差分多普勒平移技术。目标的频谱和杂波频谱是不同的，注意总相位的变化。比较高端的汽车雷达系统，可以增加相位检波器，提高辨识精度。基于傅里叶变换（FFT）的数字滤波器，都是汽车的标配。

4.雷达信号处理基础：匹配滤波器的性能，决定了雷达信号处理的质量，抓取目标信号，屏蔽杂波。算法基础是模糊函数，处理距离分辨率，距离模糊，径向速度，距离，速度测量精度，杂波响应等关键参数。理想的模糊图是一个狄拉克脉冲。

5.自动检测技术：把雷达覆盖区量化成距离和角度分辨单元。在每个距离单元，采用两次速率对雷达信号采样。对采样信号进行模数变换，尽可能抑制噪声、杂波、干扰。重要电子元器件-积累器，空时自适应技术。

6.信号通讯：三大信道，频分多址，时分多址，码分多址。脉冲编码调制，幅移键控，频移键控，相移键控。高级的技术有正交频分复用技术（OFDM）。

7.精度矫正:高档轿车还配置了卫星定位的联合精度定位，矫正雷达误差。

小结：车载雷达系统，除了这些正统技术，结合无人驾驶系统的拓展，例如百度的阿波罗系统，还有很多AI决策与AI视频方面的体系化技术。这里笔者就不多展开，会在以后文章里详细阐述。

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