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TechnicalFeature 技术特写
图10. AT&T和National Instruments共同开发的28GHz信道探测器（图片来源：
National Instruments）。
传感器的76至77GHz信号并将其下变频
至C波段，然后馈送至矢量信号收发仪
(VST)，由VST进行所需参数的测量。接
着通过放置在经校准的转子上的雷达来
测量波束宽度，信号强度作为角度的函
数进行测量。对于自动驾驶而言，这将
变得更加重要，因为难以在现场测试所
有的物理场景。
目标的模拟包括模拟目标的距离、
速度、角度和大小。下变频信号通过
无源和有源混合的方式来模拟距离3到
300米范围内的目标。有源仿真结合基
于LabVIEW FPGA的信号处理使用VST
来模拟目标。目标的距离通过延时来模
拟、速度通过多普勒效应的Tx-Rx频率
偏移来模拟、目标大小通过控制功率电
平进行模拟。VST还具有添加多个目标
的功能。Konrad在NIWeek 2017展示了
该系统。 5
未来方向
目前业界开发雷达传感器IC的研
究积极性很高，致力于提供4GHz的带
宽（77到81GHz）来实现更精细的分辨
率。基于宽带宽和微多普勒技术的高分
辨率组合将提供更高的性能。ADAS的
研究越来越多地涉及3D成像雷达，合成
孔径雷达技术也在被研究是否适用于汽
车雷达。在调制方案方面，线性FMCW
慢单载波被快速啁啾单载波所取代。快
速啁啾FDM和OFDM PCM等高级调制将
分阶段实现。此外研究人员也在探索未
来是否有可能使用高于77GHz的频率。
虽然ADAS使得自主自动驾驶车
辆成为可能，但还有其它技术需要集
成到自动驾驶车辆中，包括车辆到车
辆(V2V)网络、车载网络、车辆到一切
(V2X)和卫星导航。自动驾驶车辆技术
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爆炸，这一数字将会持续快速增长。智
能家居、城市、汽车、宠物、传感器等
的一切都将相互连接。由于人与设备之
间的相互交流，包括健康、能源和交通
在内的行业预计将会经历一场无法预见
的革命。对高带宽数据容量和低延迟的
需求以及爆炸式增长的连接设备迫使研
究人员开始研究高于6GHz的接入网络。
与较高频率相比，低于6GHz的频率具有
广泛的应用，同时也将采用创新技术来
更高效地利用这些已经被分配的频谱，
另外也需要在6GHz以上寻找可满足5G
需求的新频带。
作为5G接入网络的一部分，毫米波
有几种部署方案，包括高容量回程点对
点无线电链路、点对多点固定无线接入
（FWA）和蜂窝接入。回程毫米波应用
为2G、3G和4G基础设施提供了不俗的
服务。常用的许可频段包括23、26、38
和60GHz。预计5G部署将使用升级的链
不仅有望大幅减少道路死亡事件，还为 路来应对增加的数据容量。
残疾人和低龄或高龄人群提供新的交通 虽然毫米波频率已经确定用于回程
工具。世界各国政府都希望制定必要的 和FWA技术，但研究人员仍然在努力使
规定，但首先需要克服一些难题。在美 其能够应用于蜂窝接入。为了评估毫米
国，有18个州通过了在一定条件下允许 波通信的无线电环境，特别是多天线系
自动驾驶车辆在道路上行驶的规定。 统，过去十年人们开始研究信道探测技
术。许多研究机构一直在世界各地的不
5G 同频段下进行研究和试验。在NIWeek
指数级增长的互连设备加上相互通 2015上，诺基亚和NI展示了一个使用
信所需的功能要求无线通信速度不断提 2GHz带宽的73GHz 2x2 MIMO系统，它
高。从五年前仅数十亿的互连设备到现 提供超过200m的10Gb/s链路，延迟低于
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在，这一数量已经超过100亿台，其中包 1毫秒。 NI公司还与AT&T合作开发了一
括手持式智能设备。 这个数字预计将在 个5G毫米波信道探测工具。信道探测器
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三年内翻一倍，预计随着物联网(IoT)的 提供实时通道参数测量和监控功能。信
图11. 5G可用的频段。
Microwave Journal China 微波杂志 Sep/Oct 2017