数字雷达能否解决新出现的 ADAS 干扰挑战？

使 ADAS 发挥作用的技术，最终将带来我们进入下一个更高级的商用 AV 阶段，仍然存在严重的局限性。

当我们的汽车自动刹车以避免事故，或者在我们的手不接触方向盘的情况下将自己整齐地塞进狭窄的停车位时，我们将其体验为技术奇迹，而不是满足消费者的期望。这一事实证明了我们在推动自动驾驶方面取得了多大进展，高级驾驶辅助系统 (ADAS) 的安装已悄然成为新车生产的行业标准。

但是，使 ADAS 发挥作用并最终将我们带入下一个更高级的商用自动驾驶阶段的技术仍然存在严重的局限性。为了实现持续进步并带来下一代移动性，OEM 和系统开发商将需要就重点放在何处做出艰难的决定。最后，可能需要重新构想——甚至替换的一些有助于我们达到这一点的技术 ——如果我们希望在可预见的未来达到下一阶段。

开发人员面临的直接挑战之一是在 ADAS 中使用雷达，随着该技术的普及，雷达的使用最近引起了人们的关注。雷达是在各种系统中实现精确传感的重要组成部分。检测远处物体以及行人或其他车辆可能行驶的速度至关重要。

距离和速度可以说是任何 ADAS 最重要的方面。随着道路上雷达数量的增加，许多专家担心潜在的信号干扰——这是一种真正的负担，而且如果忽视它是不合情理的。

雷达干扰

我们首先要构架和理解这个问题：什么是雷达干扰，它对AV开发者代表的难度有多大？

雷达干扰被描述为自动驾驶和辅助驾驶车辆的“阿喀琉斯之踵”。自动驾驶汽车环境中的雷达干扰非常容易理解。发射器发射从物体反射的信号，并由雷达的接收器收集和处理。但是，当来自不同雷达的两个或多个信号交叉路径时，它们可能会相互干扰，从而导致各种复杂情况。

鉴于雷达通常是 ADAS 传感能力不可或缺的组成部分，干扰会引发安全问题。停车辅助、盲点检测、自适应巡航控制、前方碰撞警告和自动紧急制动等基本功能都可以通过使用雷达实现。

联合国欧洲经济委员会 (UNECE)、中国和最近的美国在多达 40 个国家/地区采用了后者的功能，当您考虑到后者已成为强制性功能时，问题就变得更加棘手

最糟糕的情况是，在我们的道路上满是配备雷达的车辆以支持更多 ADAS 部署之前，干扰问题不会得到充分缓解，这可能会导致由于信号干扰而导致的事故和死亡事故，这可能是可以避免的。这种现象被称为“雷达拥塞”，当过多的雷达信号降低传感器性能时就会发生。

雷达干扰可能发生在同一辆车上的雷达之间以及相邻车辆上的雷达之间。如果这不是字面上的生死攸关的问题，我们或许能够体会到这样的事情作为全球授权的结果而发生的讽刺意味。当然，具有讽刺意味的是，一项旨在保护我们的技术会危及生命。

可能的解决方案

广泛存在的雷达干扰可能会削弱安全功能的完整性，这对 ADAS 设计人员来说是一个非常现实的挑战。尽管如此，业界对于解决干扰问题还没有达成共识。

近十年来，汽车行业一直意识到与干扰相关的潜在问题，这是由一个名为 MOSARIM（通过雷达干扰缓解使所有人更安全）的欧洲项目发布的报告提供的信息。各个机构也对这个问题进行了研究，共同的结论是，在几乎没有竞争雷达的环境中，雷达干扰几乎不构成威胁。

然而，当发生拥塞时，出错的可能性就会大大增加。

正如美国国家公路交通安全管理局的一份报告所述，“在很少有其他雷达的环境中运行良好的系统可能会在雷达拥挤的环境中性能显着下降……在许多车辆在 76-81GHz 频段运行雷达的情况下，来自其他雷达的功率可能会超过特定性能所需的目标回波功率，几个数量级。”

到目前为止，汽车行业所做的只是依赖为车辆分配的频谱（上述 76 至 81 GHz 范围），而将细节留给各个汽车雷达开发商。尽管事实上所有这些都必须在这个有限的带宽内一起运行。不幸的是，监管雷达开发者会很困难，即使是最好的结果也可能只有在克服行业阻力后才会出现。

事实是，现在需要减轻雷达干扰，而不是以后。最合乎逻辑的前进道路可能是重新评估当前的雷达技术，确定如何改进这些技术，或者是否应该将它们替换为具备更好应对干扰能力的技术。

如今，许多配备 ADAS 的车辆使用调频连续波 (FMCW) 技术或“模拟雷达”。基于 FMCW 的系统缺乏在某些环境中正常运行的适应性，包括那些雷达信号拥挤的环境。目前的调频连续波雷达依靠发射端的跳频和定时抖动等技术，以及接收端的时域切除等技术来减轻邻近雷达的相互干扰。

然而，这些技术并非没有局限性，许多模拟雷达仍然存在检测“幽灵”目标的风险，导致“误报”，触发不必要的自动制动激活。

相比之下，与模拟技术相比，数字雷达技术本身在减少干扰方面更胜一筹。

数字雷达在许多方面与模拟系统不同，最显着的是其每个发射信号的唯一代码。这是数字编码调制 (DCM) 的一个关键要素，使雷达能够在拥挤的环境中将自己的信号与其他多个信号区分开来。

该功能对于 AV 和 ADAS 技术的广泛采用绝对至关重要。虽然由于带宽可用性和缺乏标准化，模拟雷达使用的跳频技术仍然存在问题，但数字雷达通过使用 10 ¹⁸ 相对而言不受限制 不同的唯一标识符代码。事实上，DCM 使其本质上更不受相互干扰的影响，减少了可能触发自动制动系统错误激活的鬼目标。

在没有规定的情况下，雷达干扰充其量只是扩大自主移动性的主要障碍。最坏的情况是，它会造成极端的责任和公共安全问题。由于监管干预远未确定，原始设备制造商和开发商将需要重新评估安装在其车辆中的雷达技术。至少，数字雷达在减轻干扰方面的潜在作用值得认真考虑。

–Max Liberman 是数字汽车雷达供应商 Uhnder Inc. 的副总裁。

>> 本文最初发表在我们的姊妹网站 EE Times。

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