Innovative und einfache Lösung, um Automotive-Radarsensoren gegenüber Störern zu testen

Fahrer verlassen sich mehr und mehr auf fortgeschrittene Fahrerassistenzsysteme (ADAS), die auf Radartechnologie basieren. Der Radarsensor liefert Informationen über das umliegende Verkehrsumfeld. Jeder Radarsensor muss in der Lage sein, Nutzsignale von echten Objekten auch in Anwesenheit von unerwünschten Störern zu erkennen. Der R&S®AREG100A bietet eine leistungsstarke Lösung, um die Störfestigkeit von Radarsensoren gegenüber Störern zu testen.

Ihre Anforderung

Bis jetzt wurde die gegenseitige Störung von Automotive-Radarsensoren nicht als großes Problem wahrgenommen, da nur eine begrenzte Anzahl von Automobilen mit Radarsystemen ausgestattet ist. Allerdings sind mit der zunehmenden Verwendung von ADAS in Kleinwagen, Mittelklasse- und Oberklasse-Fahrzeugen mehr und mehr Radarsensoren im Straßenverkehr anzutreffen. Darüber hinaus wächst die Anzahl von radarbasierten Systemen pro Automobil, sodass die Menge an Sensoren weiter zunimmt. Beispielsweise werden für Kollisionsvermeidungssysteme vier bis sechs Nahbereichsradarsensoren benötigt. Es treten zahlreiche Probleme auf, wenn vom Radarsensor zusätzliche Störsignale zusammen mit dem realen Echo des Objekts empfangen werden. Die Störer erhöhen oftmals das Grundrauschen. Dies führt zu einer deutlich schlechteren Erkennungswahrscheinlichkeit von Objekten, die Echos mit kleiner Amplitude erzeugen, z. B. von Fußgängern. Das zeigt deutlich, dass es eine wichtige Aufgabe ist, die Leistungsfähigkeit der Störer-Mitigationsmaßnahmen von Automotive-Radarsensoren zu testen.

Aufgrund der Sicherheitsrelevanz rückte die Robustheit von Automotive-Radarsensoren gegenüber Störern auch in den Fokus der Standardisierungsbehörden. Mit der Funkanlagen-Richtlinie (RED) und den zugehörigen einschlägigen Normen wie ETSI EN 303396 und ETSI EN 303091-1/2 wurde eine verpflichtende Norm zum Gesetz in Europa. Darin wird gefordert, dass die Leistungsfähigkeit der Störer-Mitigationsmaßnahmen von Radarsensoren getestet wird.

Dies unterstreicht die Tatsache, dass die Störfestigkeit von Automotive-Radarsensoren gegenüber Störern zu den Leistungskennzahlen von Radarsensoren zählt und eine Voraussetzung ist, um hochsichere ADAS im Straßenverkehr bereitzustellen.

Typisches Szenario mit kleinem Echo von Fußgänger und Störung durch entgegenkommendes Fahrzeug aufgrund von Gegenverkehr
Typisches Szenario mit kleinem Echo von Fußgänger und Störung durch entgegenkommendes Fahrzeug aufgrund von Gegenverkehr
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Messtechnische Lösung

Rohde & Schwarz bietet die perfekte Lösung, um Automotive-Radarsensoren gegenüber Störern zu testen. Der R&S®AREG100A Automotive Radar Echo Generator ist das Herzstück dieses Testsystems. Mit diesem vielseitigen Gerät können bis zu vier einzeln schaltbare Echosignale generiert werden. Zudem ist es in der Lage, den Nutzechos beliebige Störsignale hinzuzufügen, um typische Störszenarien zu produzieren.

Beispiel eines möglichen Störer-Testfalls
Beispiel eines möglichen Störer-Testfalls
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R&S®AREG100A ZF-Eingangs-/Ausgangsschnittstelle

Indem eine Eingangsschnittstelle im ZF-Bereich zur Verfügung gestellt wird, lässt sich jeder beliebige analoge oder Vektor-Signalgenerator in Kombination mit dem R&S®AREG100A verwenden, um eine breite Palette von Störern zusammen mit den Nutzechos zu simulieren. Das generierte Störsignal wird den Echosignalen überlagert und in das ISM-Band oder E-Band zusammen mit dem verzögerten Echosignal von den simulierten Objekten des Radarprüflings hochgemischt. Um Störer in den ZF-Bereich einzuspeisen, benötigt man lediglich einen HF-Signalgenerator mit einer maximalen Frequenz von bis zu 6 GHz. Dadurch wird das Testen einfach und komfortabel. Der R&S®AREG100A übernimmt die Hochmischung in das ISM-Band oder E-Band des Störsignals, sodass sich der Benutzer voll auf die Testausführung konzentrieren kann. Darüber hinaus lassen sich Messgeräte wie Spektrumanalysatoren, Leistungsmessköpfe oder Oszilloskope an das ZF-Ausgangstor anschließen, um eine gründliche Radarsignalanalyse durchzuführen.

Rohde & Schwarz-Referenzlösung

Der R&S®AREG100A bildet in Kombination mit der R&S®Pulse Sequencer Software und einem Rohde & Schwarz-Vektorsignalgenerator die Referenzlösung, um Radarsensoren gegenüber Störern zu testen. R&S®Pulse Sequencer ist eine leistungsstarke und einfach zu bedienende PC-Software-Suite, die die Berechnung von Störsignalen, beispielsweise FM-Chirpsequenzen von Radarsensoren des Gegenverkehrs, ermöglicht. Mit diesem Messaufbau wird eine leistungsfähige Methode realisiert, um das Verhalten des Sensors in Anwesenheit von Störsignalen zu analysieren und die Leistungsfähigkeit der Störer-Mitigationsmaßnahmen des Sensors zu testen. Der Screenshot zeigt ein Störszenario gemäß des RED-Frameworks. In diesem Szenario werden die Echosignale von zwei Objekten mit unterschiedlichen Entfernungen durch ein Dauerstrichsignal gestört. Durch den Dauerstrichsignal-Störer steigt der Rauschpegel des Radarsensors drastisch an. Demzufolge sind die beiden Objekte bei 42 m und 78 m für das Automotive-Radar nicht mehr sichtbar. Dieses Beispiel zeigt klar die Wichtigkeit einer hohen Robustheit der Sensoren gegenüber Störern. Die Referenzlösung von Rohde & Schwarz eignet sich perfekt für diese Testfälle.

Wesentliche Merkmale und Vorteile

  • Testen der Robustheit von Radarsensoren gegenüber Störern für alle Automotive-Radarbänder bei 24 GHz und 77 GHz/79 GHz
  • Einfache und unkomplizierte Störergenerierung im ISM-Band und E-Band
  • Zur Störersimulation wird nur eine 6-GHz-Signalquelle benötigt
  • Intuitive Definition von Störer-Testszenarien mit der R&S®Pulse Sequencer Software
  • Eigenständige, marktgängige Lösung – keine Synchronisation mit Radarsensor erforderlich
Referenzlösung von Rohde & Schwarz, um Radarsensoren zuverlässig gegenüber Störern zu testen
Referenzlösung von Rohde & Schwarz, um Radarsensoren zuverlässig gegenüber Störern zu testen