德国Konrad汽车毫米波雷达目标模拟器NCAP标准

2020-07-09 13:58:41· 作者：富瑞博新能源

德国Konrad汽车毫米波雷达目标模拟器（24，77-82GHz）

汽车雷达目标模拟器（Radar Target Simulator——RTS），以下简称RTS，在雷达的研发和应用阶段，可以对毫米波雷达进行道路场景的回波模拟。在雷达的生产阶段，RTS是雷达产线终检系统（End of Line——EOL）的重要组成部分。另外，RTS也是ADAS雷达硬件在环（Hardware In Loop——HIL）仿真系统的重要组成部分。德国Konrad汽车毫米波雷达目标模拟器（24，77-82GHz）

随着雷达传感器的设计复杂性不断增加，其为运输业提供多种帮助，一级供应商TIER1继续创新新技术，以降低成本。随着对汽车雷达技术和应用的需求不断增加，为了充分验证传感器本身和预期用例的功能性能，它们的测试程序已经从简单的测试协议发展到复杂的测试协议。基于场景的测试和射频测量的结合使用可以有效地用于验证雷达传感器在其特定应用用例环境或条件下的功能性能。本文将讨论雷达测试需求的变化，以及如何使用建立在NI平台上的Konrad Technologies车载雷达测试系统（KT-VRTS）来解决这些变化。德国Konrad汽车毫米波雷达目标模拟器（24，77-82GHz）

挑战：汽车雷达传感器的快速变化

在过去的五年里，汽车雷达传感器的设计和性能发生了一些重大变化。

从24GHz到77GHz的工作频率和高达1GHz的硬件带宽到支持多模工作、多Chirp模式和不同调制方案（不仅仅是FMCW）的变化，这些变化也对传感器测试要求和测试方法提出了不同的要求。德国Konrad汽车毫米波雷达目标模拟器（24，77-82GHz）

随着雷达技术进一步发展成为自动驾驶车辆了解周围环境的关键汽车传感器，需要新的测试方法来验证雷达传感器在其特定应用中的性能，例如自动紧急制动（AEB）或自适应巡航控制（ACC）。

2解决方案：KT-VRTS建立在软件驱动、可扩展、模块化的硬件测试平台上

无论是现在还是将来，汽车雷达传感器技术的进步都将需要灵活和可扩展的测试应用程序，这些应用程序可以进行修改，以适应设计验证或生产测试的测试要求，以及硬件在环（HIL）测试。可以开发软件驱动的硬件平台进行设计验证，然后根据生产测试需要进行扩展。对于这种不断变化的测试环境，KT-VRTS是一个模块化测试平台，可以根据测试应用程序需求进行部署。德国Konrad汽车毫米波雷达目标模拟器（24，77-82GHz）
KT车载雷达测试系统具有24/76-81 GHz的Konrad雷达测试和测量套件，有效测试、验证你的ADAS雷达传感器
Konrad车载雷达测试系统（富瑞博代理）是一个基于National Instruments VRTS技术的雷达传感器射频测量和目标仿真测试系统。该系统利用NI的mmWave产品和NI-PXIe-5840矢量信号收发器（VST）和NI-5692可变延迟发生器（VDG）来改进传感器生产和验证测试方法。它还提供了在实验室环境中模拟复杂汽车场景的能力，并为硬件在环（HIL）集成做好了准备，使雷达传感器测试在受控和可复制的测试框架中成为可能。德国Konrad汽车毫米波雷达目标模拟器（24，77-82GHz）

2解决方案：KT-VRTS建立在软件驱动、可扩展、模块化的硬件测试平台上

2解决方案：KT-VRTS建立在软件驱动、可扩展、模块化的硬件测试平台上

基于NI车辆雷达测试系统（NI VRTS），KT-VRTS（如图1所示）由24GHz或76-81GHz毫米波前端（即上/下转换器）组成，连接到基于PXI的校准射频仪器、NI矢量信号收发器（VST）和可变延迟发生器（VDG）模块。VST中的开放式FPGA用于VDG中基于延迟线技术的实时数据处理和控制，实现了主动雷达仿真应用。该硬件框架由KT雷达测试与测量套件软件配置和控制，以实现雷达功能测试的射频测量、基于应用程序测试的场景障碍模拟以及闭环传感器在环（SIL）测试的HIL系统连接。

3传统测试方法：“按规格测试”方法和驾驶测试

典型的当前测试方法包括分阶段的方法，包括在一系列驱动测试之前进行雷达校准验证和雷达功能测试以确认功能，最后进行100000英里驾驶测试以确认功能性能。雷达传感器的快速变化为快速上市需求跟上市场预期带来了挑战。

4 德国Konrad的毫米波雷达测试方案：将射频测量与基于场景的目标仿真相结合，用于雷达功能和应用性能测试

KT-VRTS能够在单个测试平台上验证雷达传感器的功能和应用性能。德国Konrad汽车毫米波雷达目标模拟器（24，77-82GHz）

利用KT-VRTS，可以测量工作频率和带宽、相位噪声、等效各向同性辐射功率（EIRP）和波束宽度方向图等关键射频测量，以根据所列规范确定雷达传感器的功能性能。两个测量，EIRP和相位噪声，如下图所示。

图2:KT-VRTS和KT雷达测试和测量套件的射频测量

然后，同一系统可用于实现各种障碍物仿真，以验证传感器的功能性能，供其应用。下面的图显示了此类场景的一些常见示例，用于车道变更或通过UUT的对象。欧洲NCAP1正在讨论的几个场景可以实现，例如行人穿过车辆的路径。

常见障碍物模拟场景。

再进一步，同样的KT-VRT德国Konrad的毫米波雷达测试仪可以连接到一个HIL硬件在环系统，以便在开环或闭环操作中，利用雷达传感器实时模拟车辆部件模型。通过驱动场景模拟器，例如IPG汽车制造商，目标数据的实时数据流可用于在场景模拟的闭环中对雷达传感器实现同步实时目标模拟。下图显示了一个应用程序的快照，该应用程序的雷达、激光雷达和摄像头传感器与HIL应用程序实时工作。此应用程序级测试可用于3级自主驾驶2功能。

（从左下角，顺时针）：摄像机传感器输出、毫米波雷达传感器输出、激光雷达传感器输出和场景发生器模拟器，IPG汽车制造商都在闭环中运行传感器融合hil测试。

解决方案优势：根据具体毫米波雷达应用定制测试

KT-VRTS德国Konrad的毫米波雷达测试方案有几个优点。一个好处是可以定制雷达测试方法，以确认特定传感器应用的雷达功能性能。例如，远程和中程传感器的测试序列可以很容易地针对不同的范围、视场和距离分辨率进行定制和配置。

另一个好处是，可以模拟安全应用程序的转角情况，以验证功能性能，就像验证动物突然跳到车辆前面的情况下的AEB性能一样。在真实世界中，这种不一致和罕见的场景可以在实验室的模拟世界中配置，用于相关安全系统的可靠性和重复性测试。最终的好处是降低测试的总体成本，因为基于场景的HIL测试提高了实验室的测试质量，进而提高了车辆子系统的功能性能，从而减少了昂贵驾驶测试所需的时间。

Konrad 24GHz-77GHz-82GHz雷达目标模拟器通过使用简化版的真实场景来对抗传感器，提高了雷达测试的真实性。通过该系统，可以在不需要任何时间在路上或大空间移动物体的情况下验证重要的紧急特征。通过重放先前保存的场景或参数化测试的某些元素，快速识别传感器的潜在故障。为了模拟复杂、真实的ADAS场景来评估数据融合系统，我们将车辆测试研究与现代和高科技基础设施联系起来。因此，模拟和加速真实生活中的等效载荷。

Konrad Technologies车辆雷达测试系统为用户提供了模拟和测试复杂汽车场景的能力，以便通过生产进行验证。该系统具有灵活性、可扩展性和软硬件在环集成的能力。用户可以结合射频测量和自定义场景进行雷达传感器功能验证和障碍物模拟能力。Konrad Technologies的汽车雷达测试系统使雷达传感器制造商能够减少总体开发时间和制造成本。

我们擅长：

-ADAS雷达目标模拟器产品发布；多个不同AoA（到达角）的独立目标；大批量汽车雷达传感器开发。

-ADAS雷达嵌入式软件开发；高效实现雷达算法；支持更高带宽；专用自动雷达多核处理器专用嵌入式专有技术。

-ADAS雷达信号处理软件；软件设计工具；规范和跟踪工具；代码分析、完整性测试、模块测试；内部原型组装和测试。

-ADAS雷达系统设计；雷达体系结构；数字信号处理；射频模块设计与开发。

优势：

-按照NCAP标准实现自定义障碍场景

-传感器融合的HIL测试准备接口

-各种汽车总线接口的插件：CAN、以太网、LIN

-用一个系统进行目标模拟和物理测量

-自动测试和回放复杂的驾驶场景

-控制单个目标参数，如RCS、距离和速度

-自动障碍物/场景选择和射频测量

-可扩展到跨机箱的多个目标

KT-VRTS主要特点

-频率范围：76–81 GHz，1 GHz带宽

-障碍物数量：每个PXI底盘1-4个

-障碍物范围：4–300+米

-距离分辨率：~10cm

-距离精度：+-15cm

-速度：0至500公里/小时（75 kHz多普勒）

KT车载雷达测试系统具有24/76-81 GHz的Konrad雷达测试和测量套件

实时模拟驾驶场景

使用Konrad雷达T&M套件，用户可以验证后端传感器算法。这可以从检查简单自适应巡航控制功能（ACC-Adaptive Cruise Control）的行为到验证紧急情况是否得到适当处理。Konrad Technologies富瑞博合作伙伴可以利用丰富的经验背景来支持定制应用程序。

该软件使用简单的图形编辑器使测试复杂的驾驶场景变得容易。用户可以通过property视图绘制所需的场景并编辑诸如RCS或speed之类的单个参数。然后可以重播这些场景或将其保存到磁盘以供以后检索。

借助我们的软件，用户可以验证后端传感器算法。这可以从检查简单自适应巡航控制功能的行为到验证紧急情况是否得到适当处理。Konrad Technologies富瑞博合作伙伴可以利用丰富的经验背景来支持您的自定义应用程序。

该软件使用简单的图形编辑器使测试复杂的驾驶场景变得容易。用户可以通过Property视图绘制他们想要的场景并编辑诸如RCS或Speed之类的单独参数。然后可以重播这些场景或将其保存到磁盘以供以后检索。
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Konrad VRTS软件还具有多种插件，使用户能够对传感器输出执行物理层测量。一些例子包括占用带宽、调频解调和发射EIRP。除了测量之外，插件接口还可以远程控制软件的目标生成方面。这允许整个系统集成到一个HIL设置中并无头运行。目标信息可以通过can或以太网接收，无需任何用户交互即可立即应用。

软件功能

-在实验室环境中模拟驾驶场景

-可自定义的图形用户界面

-在受控和可复制的试验框架中工作

-在场景中配置和更改目标参数（RCS、距离、速度）

-同步不同的测试系统类型，如雷达、相机、全球导航卫星系统和激光雷达，以执行传感器融合式测试
-快速切换目标生成和传感器特征

-通过各种接口（如CAN、以太网、LIN等）接收目标参数的插件，用于无头操作

-可扩展且高度可扩展的解决方案，可用于多种变体

应用与技术

一种测试ADAS自动驾驶车辆的解决方案，其中仪器能够实时模拟驾驶场景。通过实验室的目标模拟，用户可以检测出前所未有的严重错误。大型的现场可编程门阵列允许对目标参数进行现场控制，并根据雷达传感器的输出产生反射器。

Konrad汽车雷达测试系统极大地扩展了传感器供应商和汽车制造商的测试向量和再现性，使他们能够前所未有地了解汽车雷达传感器。---Jamie Smith，National Instruments的业务和技术总监

有了PXI矢量信号收发器，结合业界最宽的带宽和低延迟软件，我们可以发现我们的汽车雷达传感器前所未有。---客户证词

雷达生产测试系统

Konrad- VRTS解决了在研发和生产环境中76-81GHz至24GHz汽车雷达的测试和测量要求。它适用于模块和系统特征描述以及车载验证。

特征

-为传感器性能验证执行目标模拟和射频测量-多目标场景（距离、速度、大小和到达角angle of arrival）

-实现传感器自校准和诊断，用于盲检测、自对准误差管理等。

-24GHz、76-77GHz和77-82GHz高带宽机型。

-多传感器数据融合。
-雷达电路板和基本电子电路板的电路内测试

-提高质量保证的总体测试覆盖率

-可升级，测试精度高

-基本电子线路板功能测试

-雷达功能测试包括组件噪声地板估计

-下线编程和安全启动-启动试验

-提供成品多氯联苯的合格/不合格判定，从而提高效率

-可重用系统设计

KT多角度车载雷达测试系统, 76-81ghz汽车传感器验证

概述

KT多角度车载雷达测试系统（VRTS）是一个将关键射频测量与目标仿真结合起来进行传感器性能验证的单一系统。该系统覆盖76至81千兆赫的频率范围，是汽车传感器设计验证和确认（V&V）测试要求的理想选择。Konrad Technologies为汽车传感器制造商、供应商和原始设备制造商开发了多角度汽车雷达测试系统，以降低传感器和ADAS/AD模块的总体测试成本，同时通过在受控实验室环境中进行多角度和多目标模拟来提高测试质量。
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