揭秘无人驾驶汽车的无线射频链路技术

SE5503A 外形超紧凑，是一个完整的、能覆盖从收发器输出到天线的2.4GHz 和5GHz WLAN RF 解决方案。 所有RF 端口均匹配50 Ω 电阻，从而简化了PCB 布局和收发器的RFIC 接口。SE5503A 还包括一个用于发射器功率检测器，且每个发射链的动态范围均为20 dB。 每个功率放大器都具有独立的数字使能控制功能，可用于发射器的开/关控制。 功率斜坡上升/下降时间小于0.7 μs，且在每个2.4 GHz 和5 GHz 功率放大器的输入之前分别提供一个3.260-3.267 GHz 的和一个3.28-3.89 GHz 的陷波滤波器。 这些器件用来消除谐波干扰。

这一功能可用于提高接收器灵敏度和发射器性能，从而消除任何延迟问题并扩大覆盖范围。 如果车辆从很远处的另一辆车获取数据，那么在做出是否减速还是刹车等关键决定时，就需要更长的时间。 这一功能也可用于管理交通，通过使路上行驶的所有自主驾驶车辆缓慢减速，来缓解或消除走走停停的路况。

加密

为无线链路进行加密得到了越来越多的认可，但目前在实现中有多种不同的架构可选。 对无线链路进行保护可避免数据欺骗，也就是说，可以避免黑客向车辆发送虚假数据，例如让车辆确信发生了事故且必须停车的虚假数据。LTE 系统从基站开始便已经过加密，并由接收器进行解密。

是否在DSRC 系统实现中进行加密，对系统开发者来说是一个关键问题。 经过加密的数据包可在DSRC 接收器中解密，或者发送至中央控制器。 在接收器端解密会占用更多的处理能力，因为要在一秒内处理数百万个数据包且仍要保持低延迟。 这样的优势在于，数据包然后可以从接收器分配至不同的位置，例如将地图更新信息直接发送至地图子系统。

也可将数据包发送至中央处理单元进行解密、评估和分配。 这样，由于加密和未加密数据在同一网络中流动，可能会在数据I/O 中以及总线连接上产生一个瓶颈。 那么就需要增加一个优先级，但这将显著增加系统架构的复杂性。

另一种方法就是，识别出需要立即解密的高优先级别的数据包，而时效性不太重要的数据包则延迟解码。 不过，这是一个系统软件方面的问题。

结论

在自主驾驶车辆上使用802.11p 无线标准基于已成熟的5 GHz Wi-Fi 和射频前端设计。 能够向附近的其它车辆和路边装置提供低延迟射频连接，让我们有大量机会来提升无人驾驶车辆的安全性。 来自其它车辆和路边网络的数据可以及时高效地提供关键数据，从而提供更多的安全数据来支持其它传感器。LTE 可用于一些数据应用，而开发人员关注的是，在下一代5G 无线网络中整合LTE 和Wi-Fi 低延迟技术，该网络将从2020 年起在自主驾驶车辆中投入实际使用。

尽管这是一种成熟的技术，但仍在评估设计选项，尤其在安全方面。 确保所有在车辆和RSU 之间流动的数据安全可靠是至关重要的，因为它会很大程度上影响电子控制单元的设计和开发、车载控制器和网络在功耗和性能方面的要求。 目前这些问题正在评估和解决当中，对于将在2018 年至2020 年时间段内发布的自主驾驶车辆相信一定会有所突破。

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