Automotive-Radare mit Norm-Interferern testen

Automotive-Radarsensoren müssen durch Störungen hervorgerufene Probleme bewältigen. Die R&S®Pulse Sequencer Software simuliert beliebige HF-Umfelder und unterstützt die Erzeugung von Radar-Norm-Interferern, um Automotive-Radare zu testen, die im 24-GHz-, 77-GHz- und 79-GHz-Frequenzband arbeiten.

Zwei Szenarios, bei denen sich Automotive-Radare gegenseitig stören
Zwei Szenarios, bei denen sich Automotive-Radare gegenseitig stören
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Ihre Anforderung

Sicherheitskritische Automotive-Radare müssen in der Lage sein, Störungen zu mindern, um eine korrekte Radarecho-Signalerkennung, exakte Reichweiten-, Doppler- und Azimut-Messungen und eine präzise Objektklassifikation in diesem dicht belegten Frequenzspektrum sicherzustellen. Die unterschiedlichen Arten der verfügbaren Automotive-Radarsensoren teilen sich das begrenzte, nicht lizenzierte Spektrum. Daher ist eine gegenseitige Störung sehr wahrscheinlich.

Rauschpegel eines 77-GHz-Automotive-Radar-Spektrums
Rauschpegel eines 77-GHz-Automotive-Radar-Spektrums: Der Rauschpegel eines 77-GHz-Automotive-Radar-Spektrums steigt in Gegenwart eines störenden FMCW-Upchirp (Dauer 1 ms, Bandbreite 960 MHz) stark an.
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Für Navigationsradare gibt es Verordnungen und Normen zum Testen und Verringern von Störungen, beispielsweise IEC 62388:2013. Für Automotive-Radare existieren diese jedoch noch nicht. Bei der Radarverarbeitung erhöht sich der Rauschpegel des gemessenen Frequenzspektrums, wenn Störungen durch andere Hochfrequenzsignale im selben Band auftreten. Solche Signale innerhalb der Radarempfängerbandbreite können leicht die Erkennungswahrscheinlichkeit reduzieren, da sich der Signal/Rauschabstand (SNR) des Echosignals deutlich verringert.

Objekte mit geringem Radarquerschnitt wie Fußgänger werden möglicherweise nicht erkannt oder gehen während der Nachführung verloren, wodurch es zu gefährlichen Situationen im Straßenverkehr kommen kann. Es ist daher unabdingbar, Automotive-Radare mit einem Norm-Interferer zu testen, um deren Robustheit und die Verfahren zur Abschwächung von Störungen zu verifizieren. Der Norm-Interferer sollte frei wählbare Breitband-HF-Signale in unterschiedlichen Automotive-Radarbändern liefern, um alle möglichen Automotive-Radare zu testen.

Messtechnische Lösung

Die flexible und benutzerfreundliche Norm-Interferer-Lösung von Rohde & Schwarz stellt einen fortschrittlichen Ansatz zum Testen von Automotive-Radaren dar, angefangen bei Forschung und Entwicklung bis hin zu Endabnahmetests. Darüber hinaus eignet sie sich für Tests während der betrieblichen Nutzungsdauer und von anstehenden, neuen Signalformen jedes beliebigen Typs von Automotive-Radarsensoren.

Der Messaufbau besteht aus einem leistungsfähigen Softwareprogramm, einem Vektorsignalgenerator als Sender und einem Frequenzvervielfacher. Mit der R&S®Pulse Sequencer Software lässt sich jede Art von Norm-Interferer-Signal mit beliebiger Konfiguration von Modulation, Positionierung im Raum, Antennenbewegung und Antennendiagramm erzeugen. Es ist sogar möglich, komplexe HF-Umfelder mit unterschiedlichen Norm-Interferer-Signalen und -Quellen zu simulieren.

Die vorher definierten Signale werden über das lokale Netzwerk oder einen USB-Stick auf einen Vektorsignalgenerator wie den R&S®SMW200A übertragen. Der Vektorsignalgenerator mit seiner internen Breitband-Basisband-Hardware erzeugt I/Q-modulierte Signale mit bis zu 2-GHz-Signalbandbreite bei Funkfrequenzen für das 24-GHz-ISM-Band. Ein zusätzlicher R&S®SMZ90 Frequenzvervielfacher kann die erzeugten phasen- und frequenzmodulierten Signale und gepulsten Signale auf das 77-GHz- und 79-GHz-Band hochmischen. Im Funkumfeld wird eine dedizierte Antenne verwendet, um die Messsignale an das Messobjekt zu übertragen. Diese kompakte Norm-Interferer-Testlösung emuliert auf realistische Art und Weise Radarstörsignale in sämtlichen relevanten Automotive-Radarbändern mit konfigurierbaren Parametern.

Sie kann auch in frühen Phasen von Forschung und Entwicklung eingesetzt werden, um die Leistungsfähigkeit von Automotive-Radaren in Umgebungen mit hohem Anteil an elektromagnetischen Störungen zu analysieren.

Wesentliche Vorteile

  • Einfache Konfiguration und schnelle Rekonfiguration von Norm-Interferer-Parametern
  • Vollständig kalibrierte, interne Breitband-Basisband-Hardware (R&S®SMW200A)
  • Erzeugung von mehreren, unterschiedlichen Norm-Interferern
  • Erzeugung von kundenspezifischen Signalformen
  • Eigenständige Lösung mit handelsüblichen Produkten – keine Synchronisierung mit dem Radarsensor erforderlich
  • Erweiterung der Funkfrequenzen auf das E-Band mit dem R&S®SMZ90 für gepulste, frequenz- und phasenmodulierte Signale
  • Vollständig fernsteuerbar
Norm-Interferer-Messaufbau
Ein Norm-Interferer-Messaufbau: Der Norm-Interferer-Messaufbau besteht aus der R&S®Pulse Sequencer Software, dem R&S®SMW200A Vektorsignalgenerator und einem R&S®SMZ90 Frequenzvervielfacher. Der Messaufbau generiert beispielsweise ein FMCW-Störsignal (nur FMCW Up/Downchirp), das ein Automotive-Radarsignal (CW und FMCW mit Up/Downchirp), wie im Echtzeitspektrum dargestellt, beeinflusst.