CN111983615A - 一种分布式的雷达信号处理系统及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明旨在提出一种分布式的雷达信号处理系统及装置，设置独立的子系统：射频系统跟主机，并分别设置串行器模块和解串器模块，支持一个主机同时搭配多个雷达，及根据应用场景和客户需求灵活处理分布式雷达的组成状态。大大提高了系统的兼容性，且主机不仅可以搭载雷达，也可以搭载诸如摄像头等传感器系统。雷达射频系统与主机相对独立，系统功耗较低，散热处理简单，有效降低了制作成本，缩小了设备的体积，提高了后期维护的便捷性和车身布线的简洁。

Description

一种分布式的雷达信号处理系统及装置
技术领域
本发明涉及雷达技术领域，尤其是涉及一种分布式的雷达信号处理系统及装置。
背景技术
随着汽车工业的不断发展，自动驾驶已经成为汽车行业的新风标，而汽车雷达则是这一领域不可或缺的一环。简单来讲，目前汽车雷达的硬件系统可由天线收发模块（Transceiver），信号处理模块（ADC），微控制单元（MCU），及电源模块（Power）这几部分所组成。在考虑印刷电路板（PCB）的空间面积、外壳结构、天线尺寸等因素的前提下, 通常是将Transceiver跟MCU分别搭配Power放置在两块PCB上构成雷达系统的两个组件——射频板与主板，两者再通过BTB（Board to Board）连接器一对一构成一个完整的雷达信号处理系统。采用以上结构，Transceiver所在的射频板与MCU所在的主板始终是处于同一个系统中，这种一对一的方式在保证系统架构完整性的同时也带来一些不可避免的缺陷，例如天线模块定制化，应用场景单一，无法根据客户需求、应用场景灵活处理天线的组成状态，兼容性差，主板无法灵活搭配其他信号处理系统，主板与射频板一对一的结构导致成本较高；所有模块都处于同一个系统中导致系统整体功耗较高，散热处理复杂；占用空间面积相对较大；结构后期维护及查找问题不方便；车身布线复杂度较高等多种问题。
发明内容
针对上述的问题，本发明提出了一种分布式的雷达信号处理系统及装置，通过将雷达系统分开独立为两个子系统：射频系统跟主机，在雷达的射频系统上搭载了串行器模块（Serializer），而在主机端则需要相应地配置解串器模块（Deserializer），两者通过同轴电缆（POC）或双绞线（STP）进行对接，构成雷达的信号处理系统。
具体如下：
一种分布式的雷达信号处理系统，包括主机与雷达射频系统，在所述雷达射频系统上搭载串行器模块，及对应的在所述主机上配置解串器模块；所述雷达射频系统还包括收发器及电源；所述收发器用于检测目标物，并将所述目标物的反射信号通过MIPI CSI2端口发送至所述串行器模块，所述串行器模块将所接收到的并行MIPI信号转化为串行的LVDS信号，再将所述LVDS信号上传至所述主机端，通过所述解串器模块将所述串行的LVDS信号转化为并行MIPI信号，发送至主处理器进行数据处理，生成检测结果。
其中，所述检测结果包括：距离、速度和角度。
作为优选地，本发明还提供了一种分布式的雷达信号处理装置，包括主机与雷达射频系统，在所述雷达射频系统上搭载串行器模块，及对应的在所述主机上配置解串器模块；所述雷达射频系统还包括收发器及电源；所述收发器用于检测目标物，并将所述目标物的反射信号通过MIPI CSI2端口发送至所述串行器模块，所述串行器模块将所接收到的并行MIPI信号转化为串行的LVDS信号，再将所述LVDS信号上传至所述主机端，通过所述解串器模块将所述串行的LVDS信号转化为并行MIPI信号，发送至主处理器进行数据处理，生成检测结果。
其中，所述串行器模块与所述解串器模块采用同轴电缆或双绞线进行对接。
所述收发器为雷达天线收发芯片，所述雷达天线收发芯片包括：至少1个发射天线和至少1个接收天线。
作为优选的，所述主机还包括：供电模块。
作为优选的，所述主机还包括摄像头。
作为优选的，所述主机还用于连接至少1个所述雷达射频系统。
作为优选的，所述主机还用于将所述检测结果发送至PC端。
作为优选的，所述主机还用于根据所述检测结果，将警报信号发送至ECU控制器。
综上所述，本发明提供一种分布式的雷达信号处理系统及装置，采用独立的子系统：射频系统跟主机，并分别设置串行器模块和解串器模块，支持一个主机同时搭配多个雷达，及根据应用场景和客户需求灵活处理分布式雷达的组成状态。大大提高了系统的兼容性，且主机不仅可以搭载雷达，也可以搭载诸如摄像头等传感器系统。雷达射频系统与主机相对独立，系统功耗较低，散热处理简单，有效降低了制作成本，缩小了设备的体积，提高了后期维护的便捷性和车身布线的简洁。
附图说明
图1为一实施例中分布式的雷达信号处理系统示意图。
图2为一实施例中的雷达射频系统示意图。
图3为一实施例中的主机示意图。
具体实施方式
下面将结合具体实施例及附图对本发明的一种分布式的雷达信号处理系统及装置作进一步详细描述。
如图1所示为本发明所述的一种分布式的雷达信号处理系统，包括主机与雷达射频系统，在所述雷达射频系统上搭载串行器模块，及对应的在所述主机上配置解串器模块；所述雷达射频系统还包括收发器及电源；所述收发器用于检测目标物，并将所述目标物的反射信号通过MIPI CSI2端口发送至所述串行器模块，所述串行器模块将所接收到的并行MIPI信号转化为串行的LVDS信号，再将所述LVDS信号上传至所述主机端，通过所述解串器模块将所述串行的LVDS信号转化为并行MIPI信号，发送至主处理器进行数据处理，生成检测结果。
其中，所述检测结果包括：距离、速度和角度。
如图2-3所示为本发明所述的种分布式的雷达信号处理系统及装置的两个独立部分，具体为：主机与雷达射频系统；
在所述雷达射频系统上搭载串行器模块，及对应的在所述主机上配置解串器模块。其中，
雷达射频系统主要由收发器Transceiver，串行器Serializer以及外围的供电系统组成，Transceiver为雷达天线收发芯片，用于检测目标物，所述雷达天线收发芯片包括：至少1个发射天线和至少1个接收天线，如图所示优选设置有3个发射天线TX，和4个接收天线RX，该Transceiver将接收天线端获取的目标物的反射信号通过MIPI CSI2端口发送至所述串行器模块，所述串行器Serializer将所接收到的并行MIPI信号转化为串行的LVDS信号，再将所述LVDS信号通过串行链路GMSL上传至所述主机端，进而通过所述解串器模块将所述串行的LVDS信号转化为并行MIPI信号，发送至主处理器进行数据处理，生成检测结果。
作为优选的，所述收发器Transceiver和串行器Serializer之间还采用I2C/SPI通信协议进行通信。
作为优选的，主机端主要包括：解串器Deserializer，主处理器SOC以及外围供电系统组成。主机通过同轴接收来自雷达射频系统的LVDS信号，解串器Deserializer侧还设置多个用于与雷达射频系统连接的串行链路GMSL。
作为优选的，所述串行器模块与所述解串器模块采用同轴电缆或双绞线进行对接，实现了雷达射频系统与主机之间的独立运行，系统功耗较低，散热处理简单。
作为优选的，主机还包括：供电模块，用于为主机中的电路系统提供电力保障。
作为优选的，主机还包括：摄像头，但不限于此，优选的，还包括多种功能的传感器，从而提高了系统的兼容性。
作为优选的，主机还包括：所述主机还用于连接至少1个所述雷达射频系统，根据应用场景及客户需求灵活处理分布式雷达的组成状态。
作为优选的，主处理器SOC一端还连接客户端，包括：用于将所述检测结果发送至PC端。
作为优选的，所述主机还用于根据所述检测结果，将警报信号发送至ECU控制器。
作为优选的，解串器Deserializer与主处理器SOC之间通过I2C/SPI通信协议进行通信。
作为优选的，解串器Deserializer与主处理器SOC之间还采用通用I/O端口GPIO进行进行通信。
虽然对本发明的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化、是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。

Claims (10)

1.一种分布式的雷达信号处理系统，其特征在于，包括主机与雷达射频系统，在所述雷达射频系统上搭载串行器模块，及对应的在所述主机上配置解串器模块；所述雷达射频系统还包括收发器及电源；所述收发器用于检测目标物，并将所述目标物的反射信号通过MIPI CSI2端口发送至所述串行器模块，所述串行器模块将所接收到的并行MIPI信号转化为串行的LVDS信号，再将所述LVDS信号上传至所述主机端，通过所述解串器模块将所述串行的LVDS信号转化为并行MIPI信号，发送至主处理器进行数据处理，生成检测结果。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述检测结果包括：距离、速度和角度。
3.如权利要求1-2任一项所述系统的装置，其特征在于，包括主机与雷达射频系统，在所述雷达射频系统上搭载串行器模块，及对应的在所述主机上配置解串器模块；所述雷达射频系统还包括收发器及电源；所述收发器用于检测目标物，并将所述目标物的反射信号通过MIPI CSI2端口发送至所述串行器模块，所述串行器模块将所接收到的并行MIPI信号转化为串行的LVDS信号，再将所述LVDS信号上传至所述主机端，通过所述解串器模块将所述串行的LVDS信号转化为并行MIPI信号，发送至主处理器进行数据处理，生成检测结果。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述串行器模块与所述解串器模块采用同轴电缆或双绞线进行对接。
5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述收发器为雷达天线收发芯片，所述雷达天线收发芯片包括：至少1个发射天线和至少1个接收天线。
6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述主机还包括：供电模块。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述主机还包括摄像头。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述主机还用于连接至少1个所述雷达射频系统。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述主机还用于将所述检测结果发送至PC端。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述主机还用于根据所述检测结果，将警报信号发送至ECU控制器。
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