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。
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