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助力4D高清雷达 首款数字片上雷达芯片破局而来

2019-05-09 11:04
来源: 微迷网

助力4D高清雷达 首款数字片上雷达芯片破局而来

Uhnder联合创始人Curtis Davis(左)和Manju Hegde(右)

Uhnder成立于2015年,是一家专注于为汽车市场打造首款数字单芯片雷达解决方案的初创公司,至今已共获得7500万美元投资,2017年获得了中国复星集团旗下复星锐正资本投资。Uhnder目前正与一级(Tier 1)汽车供应商合作提供它们的片上雷达(radar-on-a-chip)。

据麦姆斯咨询报道,Uhnder将在今年晚些时候推出“片上雷达”解决方案,提供更小的尺寸、更低的功耗、更低的成本,以及未来自动驾驶汽车中成像雷达所需要的分辨率。“通常,获得满足我们要求的分辨率将需要多达六颗芯片,包括多颗收发器、多颗处理器和一颗ADC芯片,”Manju Hegde称,“现在,我们把它们放在一起,在一颗单芯片上实现了更好的性能。”

Uhnder在今年4月宣布,与全球最大的Tier 1供应商之一麦格纳(Magna International)建立合作,为麦格纳未来的雷达传感器ICON提供片上雷达解决方案。据报道,Uhnder还正在与其它Tier 1供应商及汽车OEM制造商商讨其片上雷达解决方案,直指Level 2级及以上的自动驾驶。

Uhnder的77-GHz雷达芯片预计将变革汽车产业,不仅因为它是一款单芯片解决方案,而且它还是数字化解决方案。据称,由于采用数字编码调制技术(DCM),而非传统的频率调制方案,Uhnder的片上雷达可以提供更高的分辨率和精度。

Hegde表示,Uhnder采用数字技术的灵感源自蜂窝通信行业类似的频率调制方案。“在过去的20年里,通信行业相比汽车雷达行业取得了更多的创新,大规模高速通信的幕后便是信号处理和通信方面的成果。”

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Uhnder的片上雷达解决方案可以在高速行驶中探测交通状况,包括道路上的物体、事故和停在隧道中的车辆等

Uhnder整合了先进的28 nm CMOS和数字编码调制技术,为雷达提供了更高的性能、更小的尺寸以及更低的功耗和成本。Uhnder的片上雷达传感器可以对车辆周围环境进行3D测绘,探测距离最远可达300米。其片上雷达具有12个发射天线和16个接收天线,采用77/79 GHz频带形成192个虚拟元件。

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Uhnder的原型雷达芯片应用了28nm CMOS高性能计算技术,并采用扇出型晶圆级封装(Fan-Out Wafer-Level Package)

Uhnder在2019年IEEE国际固态电路峰会(ISSCC 2019)上展示了一款原型,使用由外部锁相环(PLL)产生的15.2~16.2GHz LO,差分LO输入通过使用多相滤波器转换为正交输入。所有通道均使用限幅放大器和亚谐波正交注入锁定振荡器,以5倍注入LO频率生成毫米波载波。两个具有浮点运算支持的CPU和两个DSP在同一芯片上支持数字信号处理和其他雷达信号计算。整个软件定义的硬件通道最多可以进行20 Tera-Ops(每秒兆位)的基带处理。将大量的模拟和数字内容整合到一颗单芯片上。

通过将这些专业技术应用于汽车雷达市场,Uhnder成功构建了一种MIMO(多输入多输出)雷达芯片,在单芯片上集成了12个发射器和16个接收器。此外,数字编码调制方案使Uhnder可以同时开启所有发射器而不会产生干扰,这有助于提供更高的分辨率和精度,其结果是雷达芯片的分辨率比现有的雷达芯片表现更精细。

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Uhnder首款数字汽车片上雷达

对于汽车制造商而言,更高的分辨率和精度意味着能够制造所谓的“成像雷达”芯片。这种成像雷达芯片不仅可以感知道路中的障碍物,而且可以生成它们的图像。Hegde表示,这样可以使雷达芯片在某些(并非全部)汽车应用中取代激光雷达(LiDAR)传感器。

目前,许多自动驾驶开发商计划在Level 4级和5级自动驾驶车辆上部署多个激光雷达传感器。如果Uhnder真的可以实现成像雷达,那将为自动驾驶汽车制造商大幅节约成本。

Uhnder将此作为其优于现有雷达系统的关键优势。“我们不仅比所有激光雷达系统便宜得多,”Hegde称,“而且,我们还将比任何现有的雷达系统便宜得多。”

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