在當今汽車行業(yè)，高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)的發(fā)展可謂日新月異。為了實現(xiàn)更安全、更智能的駕駛體驗，汽車上安裝的雷達傳感器數(shù)量與日俱增，多個中距離和遠距離雷達的配備已成為支持美國汽車工程師學會定義的 L2 級自動駕駛的標配。這樣的雷達組合能夠為車輛提供安全運行所必需的前向掃描范圍，并且在過往的發(fā)展階段中，基本能夠滿足各類駕駛場景的需求。然而，隨著市場對汽車成本控制的要求愈發(fā)嚴苛，以及消費者對汽車性能期望的不斷攀升，原始設(shè)備制造商(OEM)不得不積極探尋全新的設(shè)計解決方案，以應對這一復雜多變的局面。

自動駕駛車輛的傳感器架構(gòu)與車輛的自動駕駛能力級別緊密相連。當車輛邁向自動駕駛時，實時收集并處理海量的傳感器數(shù)據(jù)便成為關(guān)鍵。此時，若各個傳感器能夠協(xié)同同步工作，特殊設(shè)計的軟件便能巧妙地利用這些數(shù)據(jù)，構(gòu)建出車輛前方世界的精準虛擬圖像。ADAS 微控制器(MCU)依據(jù)這一虛擬圖像，能夠迅速且準確地計算出最佳行駛路徑，或者及時規(guī)避前方的障礙物，保障行車安全。

雷達作為汽車感知外界環(huán)境的重要 “眼睛”，其工作原理基于發(fā)射無線電波，并敏銳接收由路徑上物體反射回來的無線電波，以此來精準檢測物體。通過精確測量從發(fā)射無線電波到傳感器接收到反射波之間所經(jīng)過的時間，雷達能夠快速計算出物體與車輛之間的距離。以 L2 級或更高級別的自動駕駛汽車為例，其典型應用中的雷達傳感器組合通常包含三到五個中距離雷達傳感器，這些傳感

器的探測圍可達 150 米，同時還配備一個遠距離前置雷達，探測范圍更是高達 250 米。

在車輛行駛過程中，這些雷達會持續(xù)不斷地以幀的形式向雷達電子控制單元傳輸數(shù)據(jù)。隨后，由 OEM 和一級制造商精心開發(fā)的軟件棧承擔起一項重要任務，即依據(jù)中央時鐘對各個不同來源的數(shù)據(jù)幀進行同步處理。但這一過程并非易事，需要消耗大量的處理資源，對系統(tǒng)的性能要求極高。而在傳輸控制協(xié)議 / 互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(TCP/IP)協(xié)議棧的物理層(PHY)上實現(xiàn)幀的硬件級同步，則為解決這一難題提供了全新的思路，能夠顯著減輕中央 ADAS MCU 的后處理負擔。德州儀器推出的 DP83TC817S-Q1 以太網(wǎng) PHY 收發(fā)器便是這一領(lǐng)域的佼佼者，它能夠使兩個或更多雷達的雷達幀在時域和頻域上實現(xiàn)硬件級同步，且精度可達到納秒級，為汽車雷達系統(tǒng)的性能提升帶來了質(zhì)的飛躍。

如今，以太網(wǎng)在汽車領(lǐng)域的應用愈發(fā)廣泛，已然成為區(qū)域、域和混合架構(gòu)中大型系統(tǒng)的數(shù)字主干。在現(xiàn)有的 ADAS 架構(gòu)中，以太網(wǎng)扮演著雷達與中央計算系統(tǒng)之間通信橋梁的重要角色。在雷達子系統(tǒng)中，以太網(wǎng) PHY 負責將幀數(shù)據(jù)高效地發(fā)送到中央 ADAS 計算機，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定與流暢。

德州儀器的 DP83TC817S-Q1 之所以能夠在眾多產(chǎn)品中脫穎而出，得益于其具備的多項高級功能。該器件能夠巧妙利用精密時間協(xié)議(PTP)精準恢復傳入的中央時鐘，為整個系統(tǒng)的同步運行提供了穩(wěn)定的時間基準。其集成的輸入 / 輸出功能更是強大，能夠精準觸發(fā)雷達幀，從而在多個雷達之間實現(xiàn)精準的雷達幀同步，確保各個雷達的數(shù)據(jù)能夠在時間上保持高度一致。同步后的幀會被及時傳送回雷達電子控制單元，以便后續(xù)處理。此外，DP83TC817S-Q1 還具備一項關(guān)鍵能力，即能夠精確測量接收到的雷達幀的頻率偏移，并在下一個幀周期中迅速校正雷達頻率偏移，使得后續(xù)幀在頻域上也能實現(xiàn)完美同步。通過時域和頻域的雙重同步，中央 ADAS MCU 在處理從傳感器獲取的數(shù)據(jù)時，幾乎無需進行復雜的后處理操作，就能輕松獲取高精度的數(shù)據(jù)，其精度遠遠超越了傳統(tǒng)軟件級同步所能達到的水平。

以太網(wǎng) PHY 收發(fā)器的出現(xiàn)，為現(xiàn)有雷達系統(tǒng)的汽車架構(gòu)帶來了諸多積極變革。它不僅極大地簡化了現(xiàn)有的 ADAS 架構(gòu)，減少了軟件棧處理的復雜性，還顯著提高了系統(tǒng)的精度、效率以及探測范圍，完美契合了 OEM 和一級制造商的迫切需求。DP83TC817S-Q1 的應用，一方面減輕了 ADAS MCU 上的處理負擔，讓其能夠?qū)⒏嗟馁Y源投入到其他關(guān)鍵任務中;另一方面，它還大幅縮短了完整雷達系統(tǒng)的開發(fā)周期，提升了系統(tǒng)的整體性能水平，使得原本因成本限制而難以實現(xiàn)的架構(gòu)得以順利落地?？梢灶A見，這些優(yōu)勢的有機結(jié)合，必將有力推動下一代 L2 級及更高級別自動駕駛汽車的快速發(fā)展，加速其從研發(fā)到量產(chǎn)的進程，為廣大消費者帶來更加智能、安全的出行體驗。