近日，针对恩智浦16纳米的雷达信号处理器S32R294，与恩智浦的两位专家做了线上的交流。他们分别是恩智浦半导体大中华区汽车电子首席系统架构师 黄明达博士与恩智浦半导体大中华区雷达产品市场经理 杨昌。
汽车行业三大发展方向：我们都知道汽车行业正处于“新四化”的重大变革时期，重点朝着三个方向发展即：自动驾驶、电动汽车、智能网联。由此产生的产业升级，更多的依赖于各种传感器、更加高效的BMS系统及基础建设、以服务驱动的出行场景。
2021年Q1季度搭载L2级自动驾驶的车型销量达60万辆。根据盖世汽车研究院分析，合资品牌销量低于自主品牌，其中20-30万价格区间占比最高。恩智浦预测，到2023年L1占新车的40%，L2大约为15%，到L2+大约为5%，大约有60%左右的新车会装配雷达。也就是说，雷达的复合增长率非常快。
雷达装配如此之快的增长率是什么原因促成的呢？恩智浦的黄明达博士给出了两个主要因素：政策法规和应用场景。首先：2018年NCAP要求，想要达到五星需要有AEB系统。中国是2020年的C-NCAP要求新车如果要达到五星必须加装AEB。2020年，欧盟升级了测评规范，要求在低光的情况下必须能实现AEB系统。这种情况下，摄像头的表现会下降，但雷达不会。今年，日本所有的新车会强制加装前向AEB和后向倒车的AEB；与此同时，美国20家OEM自发地签定协议，自愿在2022年所有的新车加装AEB系统。预计2024年欧盟要求所有成员国新车加装AEB系统，这将进一步提高雷达在汽车中的装配率。
广泛的雷达应用场景也贡献了巨大的促进作用。自动驾驶等级的提高，必然伴随着雷达传感器数量的提高。单个成像雷达如果希望达到非常高的角分辨率，需要多个雷达来获得更大的雷达天线阵实现成像的能力，因此会有更多颗传感器芯片形成单个前向的4D成像雷达模组。前角雷达其实也是有类似的需求，但它可能不像前向雷达这么高的要求，可能需要两颗射频前端去做级联，配上一颗高性能的处理器。说到4D高分辨率雷达，它对天线的收发数量和设计有新的要求。
恩智浦16纳米的雷达信号处理器S32R294，针对4D点云雷达做信号处理。整个芯片尺寸7.5mm×7.5mm，与恩智浦上一代芯片S32R274的尺寸一致，但性能提高了一倍。它有两个Power Architecture e200z7 32-bit内核，用于雷达信号的后处理和任务调度，如超分辨算法、信号聚类，目标追踪等。
S32R294的特点与优势：恩智浦半导体大中华区雷达产品市场经理 杨昌告诉我们：S32R294内置雷达信号加速单元，简称SPT2.8，是专门服务于FMCW雷达的信号处理加速单元。同时，它是16纳米Power架构的处理器，与上一代处理器有非常好的软件兼容性，软件复用率高达80%；S32R294处理器获得ASIL D ISO26262认证，可以支持security boot等高阶加密算法；S32R294具有多种配置，可以支持从入门到高端的全系应用开发。总而言之，恩智浦的雷达芯片非常灵活，可以处理从低端到高端的所有应用。它的视场角更宽，可以实现横向防撞预警、代客泊车、4D点云成像等高级辅助驾驶功能。
雷达数量的增加是否会产生干扰？答案是肯定的。黄明达博士分享了产生雷达干扰原因，用一组数字来说明，当雷达的装配率占所有车的比例在50%时，雷达会受到干扰的概率大概是90%甚至以上。主要因为目前中国是76-77G赫兹可以用，77-79G赫兹已经在征求意见中；然后，Tier 1都有自己的配置，同一时间并在同样或部分重叠的频率上工作，也会产生相应的干扰。为此，恩智浦也提出了一系列解决方案，包括避免前端的饱和、做一些干扰的检测和消除、动态地调整MCU本身的波形等等。文章下方有恩智浦近期发布的名为《汽车应用中的雷达间干扰简介》的白皮书链接，内容很详细。
黄明达博士还提到如何更好地解决干扰，将雷达传感器视为同一传感系统中的多个单元，在这个系统中，雷达传感器协同工作，实现同一个目标。从单个雷达到多个，从一辆车到周围车辆，包括基础建设的路基雷达在内，彼此之间共享信息并作为一个更大的生态系统。
