本文的前面部分《工作在相同频段的汽车雷达的抗干扰性能不受关注?》和《雷达的波形和干扰对噪底的影响》谈到汽车雷达在今后普及之后将面临严峻的互相干扰问题,如何抑制干扰并测试雷达的抗干扰性能也变得重要。
为了验证干扰抑制方法的性能并测试雷达传感器的抗干扰能力,测试在实验室里进行,需要可产生任意射频信号,包括能设置发射机位置、天线运动和天线方向图等参数。
图5显示了脉冲序列生成软件产生的典型雷达干扰信号,例如LFMCW、频移键控(FSK)和线性调频序列(CS)。应该提到的是,软件不限于这些信号或序列,还需要能为实验室提供更复杂射频环境。
图5 典型连续波雷达信号
尽管可以在基带中生成这些信号,但是把这些信号调制到E波段也是一个挑战。由于大多数汽车雷达仅使用调频信号,一种方法是使用更先进的矢量信号发生器和倍频器,这种配置的优点是不需要复杂的测试设置,由于倍频器也可以缩放信号带宽,因此更容易实现大的信号带宽,但需要在设计基带信号波形时可以对缩放因子进行设计考虑。
图6显示了汽车雷达传感器的典型测试设置,将矢量信号发生器与倍频器结合使用,使用脉冲序列生成软件生成任意射频信号环境,通过本地网络或USB存储器传输到矢量信号发生器,矢量信号发生器在12.6至13.5 GHz处产生的射频信号,被一个六倍因子的倍频器进行倍频,将E波段喇叭天线连接到倍频器的输出,E波段信号则可以通过自由空间辐射进入被测设备(DUT)。

图6 使用矢量信号源和倍频器的干扰测试配置
在这种配置下,矢量信号发生器上设置的带宽也被缩放六倍,要生成带宽5 GHz的雷达信号,就需要833.3 MHz的基带带宽(833.3MHz×6 = 5 GHz),在图6所示的配置下,基带信号带宽可达到2 GHz,则RF信号带宽可高达12 GHz(2 GHz×6 = 12 GHz)。
如图7所示的干扰信号频谱,可以同时观察到频谱和LFMCW信号的上线性调频(upchirps)和下线性调频(downchirps),所有线性调频信号参数均已通过配备了瞬态分析软件的信号分析仪分析清楚,调频长度为1 ms,信号频率线性度在几kHz范围内,与汽车雷达传感器信号相当。

图7 雷达干扰信号