據調查,全球汽車電子系統的需求將增長到1,500億美元，其中安全系統的年復合增長率則高達12.1%，表1給出了汽車電子中不同應用的增長預測[1]。 表1：汽車電子不同應用的增長預測
來源: Strategy Analytics公司
上表指出，汽車安全系統是今后幾年內需求增長最強勁的領域。研究發現，汽車雷達網絡系統是汽車安全系統領域最具革命性的變化[2]，具有重大的產業發展前景。通過將各種雷達傳感器集成在一起構成一個網絡系統，這種系統綜合了各種傳感器的優勢，由此構成的新的、高精度的傳感器網絡，能夠極大地改善汽車雷達網絡系統的性能，使之具有防撞報警和市內規避碰撞等安全功能。汽車雷達系統中77GHz距離傳感器制造成本的大幅度降低，給汽車雷達網絡的普及應用奠定了技術基礎。本文簡要介紹汽車雷達網絡的原理、目標識別和位置測量的算法的概念，并介紹77GHz汽車雷達網絡系統的研究的現狀和發展趨勢。
汽車雷達網絡的構成原理
自從1999年以來，采用傳統RF元件的77 GHz 遠距離雷達傳感器就獲得了商業應用，但是，這類傳感器的性能和一致性太差，批量生產的成本太高，因而只適用于有限的應用領域。也有一些廠家采用24 GHz 技術開發近距離雷達傳感器，由于24 GHz技術的帶寬有限，其測距分辨率較差，且不具備測角分辨率，因而未能成為主流雷達傳感器。在汽車雷達網絡中(圖1)，近/遠距離雷達傳感器都傾向于采用77 GHz MMIC(毫米波集成電路)技術實現，采用這種技術容易做出一體化的設計方案，收發模塊的成本大為降低。新型77 GHz汽車雷達傳感器技術的成熟，為發展汽車雷達網絡奠定了基礎。 
圖1：汽車雷達網絡的硬件方框圖[3]
圖1所示的雷達網絡由四個等距離分布在安全杠上的新型、近距離(NDS)雷達傳感器(25米)和一個位于安全杠中間的遠距離(FDS)雷達傳感器(180米)構成。FDS采用77 MHz MMIC 技術可以改進性能并獲得較高的角覆蓋。本文后面的內容將介紹，通過對各個NDS進行精確的時間同步，并對其輸出信號利用數字信號處理方法進行處理，然后，通過車載數據傳輸網絡將數據傳送到車載中央處理器，可以實現對目標距離、多譜勒頻率和方位角的高分辨率測量并對車輛的動作作出判決(圖2)。 
圖2：汽車雷達網絡覆蓋的區域與所需要的近距離傳感器和遠距離傳感器的數量
基于 77GHz MMIC技術的雷達傳感器是構成汽車雷達網絡的前端關鍵硬件，后端的信息處理需要用數字信號處理器等高速運算單元來完成。構建這樣的汽車雷達網絡之后，進一步能夠實現諸如碰撞報警和市內碰撞規避等一系列與安全系統相關的應用。
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