让车辆做到“耳听八方”，毫米波雷达芯片与系统设计

摘要：

毫米波雷达，是指工作在毫米波波段（一般为30～300GHz频域，波长1～10mm）探测的雷达。毫米波雷达体积小、质量轻、空间分辨率高，穿透“雾烟灰”的能力强，还具备全天候全天时工作的优势。在智能网联汽车体系中，毫米波雷达是系统感知层不可或缺的重要硬件，能让智能驾驶感知系统立体化。

01 前言

近几年汽车产业的智能化技术发展迅速，各大厂商对车规级传感器的需求量呈指数级增加，对相关产品的功能水平也提出了更高的要求。在L2及以上智能驾驶领域，车载毫米波雷达已经成为标配。数据显示，2021年中国乘用车前雷达、后角雷达、前角雷达的前装渗透率分别为34%、14%、2%。进入2023年以来，汽车智能化进一步提速，再加上高性能4D毫米波雷达商用落地，整个市场体量进一步扩容。具行业权威机构评估，预计今年我国乘用车市场毫米波雷达安装量将超1800万个，到2025年，安装量更是有望突破2400万个，市场规模将突破200亿元！

毫米波雷达，是指工作在毫米波波段（一般为30～300GHz频域，波长1～10mm）探测的雷达。毫米波雷达体积小、质量轻、空间分辨率高，穿透“雾烟灰”的能力强，还具备全天候全天时工作的优势。在智能网联汽车体系中，毫米波雷达是系统感知层不可或缺的重要硬件，能让智能驾驶感知系统立体化。

雷达系统设计是一个复杂的过程，它的仿真和分析涉及Digital、Analog、射频和数据处理等诸多领域。这些域涵盖整个信号链：从天线阵列到雷达信号处理算法，再到数据处理和控制。由此产生的系统级复杂性推动了在开发周期的所有阶段进行建模和仿真的需求。MATLAB雷达工具箱功能强大，拥有成熟的信号处理和雷达工具箱，是设计、仿真、分析和测试多功能雷达系统算法的优秀工具。

02 基于MATLAB的微波雷达系统开发 

用MATLAB和Simulink作为雷达系统设计的建模和仿真工具平台可以改善雷达系统设计工作流程的各个方面，例如：雷达参数选择；利用匹配滤波、自适应波束成形、目标检测、空时自适应处理、环境和杂波建模以及到达方向估计等算法库加速开发；对场景进行建模；多功能相控阵系统设计；标记雷达信号并仿真雷达数据；集成射频组件和复杂天线设计的模型，提高雷达系统设计保真度；项目早期阶段调试和测试完整的雷达模型，以降低代价高昂的重新设计风险；MATLAB和Simulink模型自动生成代码，以部署到DSP和可编程门阵列硬件。

同时，MATLAB和Simuli