在通向智能驾驶的道路上，有没有捷径可走？

很多迹象表明，中国的车载毫米波雷达市场发展正在步入快车道。按照三部委联合发布的《汽车产业中长期发展规划》，到2020年国产自主品牌的汽车中，ADAS自动驾驶传感器的新车装配率将达到50%，到2025年将超过80%。与此同时，根据中国新车评价规程（C-NCAP），新车产品想要获得C-NCAP五星评定，ADAS也成了硬性要求，这也大大加速了毫米波雷达在汽车应用中渗透率的增长。

众多市场研究机构也都对汽车毫米波市场前景给出了乐观的估计。据IHS Markit预计，到2023年，中国将成为全球最大的汽车雷达市场； Strategy Analysis的分析数据称，到2025年大中华区市场毫米波雷达的需求量将达到3100万套。

77GHz雷达渐成主流

在通向智能驾驶的道路上，汽车毫米波雷达受到大家垂青自有其道理。尽管与摄像头、激光雷达、超声波雷达等汽车传感器比较，毫米波雷达在目标识别和分类方面有明显不足，但其有十分突出的优势——作用距离长、不受光线和天气等环境影响、成本降低空间大……所以在目前主流的L3或更高级别的量产车型中，毫米波雷达是不可或缺的存在。

表1，不同汽车传感器性能比较

而在汽车毫米波雷达频段（24GHz或77GHz）的选择中，一个明显的趋势就是77GHz技术正在逐渐成为主流。究其原因，有以下几点：

由于频率高，所以77GHz雷达对小物体有更高的探测率，且对物体距离和速度的分辨率也更高；

高频率对应的天线尺寸也会更小，有利于整个雷达系统的小型化；

77GHz是汽车雷达专用波段，不用担心其他无线通信的干扰；

随着装配率的提升，路面上的汽车雷达会增多，而77GHz雷达有一个特性——在超过一定距离后，信号会快速衰减——这一特性可显著减少雷达之间的信号干扰，确保ADAS的可靠性。

不过，与相对成熟的24GHz毫米波雷达技术相比，77GHz汽车雷达设计开发的门槛也更高：它不仅需要更高性能的硬件和更高效的软件算法，也需要开发者丰富的经验积累；它不仅要满足严苛的车规要求，也要在功能安全、信息安全方面做足功课。这也使得不少开发者面对77GHz汽车雷达时望而却步，或者是退而求其次选用其他方案。

铺设开发的捷径

当然，这是每个新技术导入期都曾面临过的问题，大家应对这样的挑战也已经摸索出了一些行之有效的方法。一方面，芯片厂商一直在针对77GHz汽车雷达提供更新更全的硬件元器件产品，同时也会不断完善相应的软件设计工具链；另一方面，作为连接这些新技术与最终用户的桥梁，技术分销商和方案商也在做很多有意义的技术整合工作，开发出可商用的解决方案，为产品的开发铺设一条捷径——安富利开发的77GHz汽车雷达方案就是一个很好的例子。 

一个完整的汽车毫米波雷达包含两个关键部分：一个是RF模块，负责雷达信号的收发；另一个是雷达处理器，对雷达信号进行分析和处理。在安富利的方案中，为了确保快速商用，这两部分均采用了恩智浦半导体（NXP）主流的、经过市场验证的芯片产品。

在RF模块部分，安富利方案选用了NXP高集成度的雷达收发器TEF8102，它提供了77GHz汽车雷达所需的所有功能：

工作频率范围76GHz-81GHz

3个发射通道 (w/BPSK) 和4个接收通道

集成ADC，可直接向雷达处理器发送数据信号

超小尺寸，可安装在汽车的任意位置

功耗比传统雷达芯片产品低40%

符合车规要求以及ASIL功能安全规范

 图1，安富利 77GHz汽车雷达方案收发器（图片来源：安富利）

在雷达处理器上，安富利的77GHz汽车雷达方案采用的是NXP一颗经典的明星产品S32R274。

从处理器计算性能来看，S32R274采用多核架构，集成了双Power Architecture e200z7 32位CPU和带有校验器内核(在锁步操作中可用)的双Power Architecture e200z4 32位CPU，具有2MB闪存（带ECC）、1.5MB SRAM（带ECC）。同时S32R274还内置SPT 2.0雷达信号处理工具箱，为雷达信号处理提供加速。与之前的产品相比，S32R274的性能功耗比提高了4倍多。

具有完备的雷达接口，包括：MIPI-CSI2（4个数据通道）、ΣΔ-ADC（4个12位10MSps器件）、DAC (10MSps)。

符合AEC-Q100车规，符合ISO26262 SEooC至ASIL-D标准，具有CSE2加密服务引擎，让开发者在功能安全、信息安全、可靠性等方面没有后顾之忧。

此外，S32R274还提供丰富的接口，支持各种车载总线通信。

 图2，S32R274雷达处理器框图（图片来源：NXP）

在上述两个核心部件基础上，安富利还整合了其他高性能和高可靠性的元器件，形成一个完整的77GHz汽车雷达方案。除了硬件，安富利还提供了完整的评估软件，如Beam Forming 算法和CFAR，尽可能满足开发者设计资源所需。

 图3，安富利 77GHz汽车雷达方案硬件系统框图（图片来源：安富利）

综上所述，汽车行业的发展和国家政策的驱动，正在让智能驾驶加速走进人们的生活，也让77GHz汽车毫米波雷达的发展迎来了机遇。想上马77GHz汽车雷达，赶上这场市场盛宴，安富利提供的这样一个完整的方案可以让你的开发走一条捷径，这样一来你未来产品的前途和「钱」途都差不了。