基於NXP S32R274的77G mmWave Radar之先進輔助駕駛方案

毫米波 (mmWave) 是使用短波長電磁波(工作頻率在30～300GHz範圍內)的特殊雷達技術。雷達系統發射的電磁波信號被其發射路徑上的物體阻擋繼而會發生反射。通過捕捉反射的信號，雷達系統可以確定物體的距離、速度和角度。NXP S32R27 是 32 位基於 Power Architecture 的微控制器，面向汽車和工業雷達應用。與之前的 MPC577X 產品相比，它的性能功耗比提高了4倍多，而且為新一代汽車雷達模塊設計人員增強了集成水平。旨在應對高級雷達信號處理能力，並將其與微控制器功能合併，適用於通用軟體任務和汽車總線對接。它提供獨特的信號處理加速和強大的多核架構，可滿足現代波束成形快速線性調頻調製雷達系統所需的高性能計算需求。

世平集團推出的 DevilFish 方案，是一個基於 NXP S32R274+TEF8102 的 77GHz 雷達參考設計方案，可用於 RADAR 軟體開發、性能/系統評估和應用演示，旨在幫助開發人員利用 NXP 技術快速進行高性能汽車雷達的原型設計。主要應用於車載輔助駕駛中的：Blind Spot Detection（盲點偵測）、Lane Change Assistance（輔助變道）、 Parking Assistance（輔助停車）、 Simple Gesture Recognition（簡單的手勢識別） 等應用場景。

硬體設計

MCU Board：使用市場領先的雷達處理器 NXP S32R274，搭配安全和高性能的雷達用電源管理晶片 FS8410。S32R274集成了信號處理工具箱（SPT），用於RADAR信號處理操作的高性能硬體加速。MCU Board 上集成用於高速通信的千兆位線速以太網MAC模塊（ENET），通過MIPI-CSI2 接收從 RF Board 發送的數據。

• 2 板設計（MCU + RF PCB）
• 單12V供電
• 信用卡大小外形尺寸（5厘米x 3.5厘米x 5.2厘米）
• 千兆以太網接口
• 其他接口：Zipwire、2x SAR-ADC、2x SPI、2x I2C、3x FlexCAN(含兩個CAN-FD)、Flexray™、LINFlexD

S32R274特性：

• 雙Power Architecture e200z4 32位CPU，帶有校驗器內核(在鎖步操作中可用)
• 2 MB Flash，帶ECC
• 1.5 MB SRAM，帶ECC
• 雷達信號處理工具箱(SPT 2.0)
• 雷達接口：MIPI-CSI2(4個數據通道)、ΣΔ-ADC(4個12位，10 MSps)、DAC(10 MSps)
• 安全：符合ISO26262 SEooC至ASIL-D標準
• 安保：CSE2(加密服務引擎)
• 溫度：-40至150°C (結點) AEC-Q100 1級

RF Board：TEF810X（Dolphin）是一款單晶片77 GHz收發器，集成了3個發射和4個接收通道，高保真板載ADC和MIPI-CSI2傳輸接口，用於將數字化RADAR信號傳輸到MCU。

• 2x2GHz Chirp
• 3個TX 和4個RX 天線
• 板材：RO3003 + FR4

• 軟體演示

• 2DFFT

顯示檢測到的目標數據圖像。圖中的亮點代表檢測到的目標，橫軸代表距離，縱軸代表速度。

• Radar SDK

Radar SDK 為S32R274 硬體設備提供基本的雷達處理算法和設備驅動程序，以及一些示例應用程序，如Radar SDK Demo。

RSDK 1.3.0 展示功能：

• 3TX MIMO demo
• 256 samples
• 384 chirps
• Using 3TX slots
• 支持 Dolphin ES3
• 功能安全
• 安全驅動程序 for SPT
• 雷達前端抽象驅動程序的 DFMEDA

• Radar SDK Demo：

此應用程序使用 Design Studio IDE 和 Platform SDK 來完全啟用S32R274，創建一個可以在汽車環境中運行的雷達處理應用程序。應用程序使用 SPT 處理範圍、都卜勒、峰值檢測和到達方向（使用波束成形）。原始和處理的數據被傳輸到本地主機PC上的二進制文件，並且可以實時可視化或離線分析。

       雷達處理流程：

       可視化所有中間數據：

 

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