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　　2024 年至 2030 年间，高度从动化汽车每年的出货量将以 41% 的复合年增加率增加。这种快速增加导致汽车品牌对切确靠得住传感器手艺的需求空前高涨，由于他们但愿供给精准、靠得住且最终完全从动驾驶的汽车。为实现这一方针，激光雷达（光探测取测距）传感器已成为汽车制制商取汽车设备供应商不成或缺的传感器。它们能通过具备脚够分辩率的深度和距离检测来进行物体分类，从而“读懂道”。然而，跟着我们迈向将来从动驾驶处理方案——从自动平安系统的最新立异到无人驾驶汽车——诸如激光雷达等边缘系统的功能必需获得扩展，使其可以或许供给更高的深度分辩率取靠得住性，以应对日益复杂的场景。采用 FPGA 和自顺应 SoC 等自顺应计较手艺，可帮力企业实现建立全面平台的最终方针。如许的平台能以极高的精度把握复杂驾驶并识别潜正在。正在研究激光雷达系统时，次要分为三种架构类别：机械式（非固态）、按照使用用例，机械系统是摆设最普遍的系统（表 1 ）。这些系统采用扭转发射器来发射光波，光波正在碰到物体后反射回领受器。发射器扭转速度极快，可实现 360 度视场，又称为点云。这些系统的劣势正在于探测距离远、视场宽，但错误谬误是体积较大、成本较高。微机电系统（ MEMS ）通过发射器取反射镜系统代替大型机械扭转激光雷达，以实现光纤偏转（表 2 ）。它们正在当今的辅帮驾驶使用中很是常见。这类系统体积更小、分量更轻、成本更低，但视场也较为无限，而且容易遭到冲击取振动的影响。闪存系统是固态的，包罗利用光学天线阵列的光学相控阵（ OPA ）系统，可以或许以分歧角度发射光线 ）。这种较新的处理方案确实视场无限，需要多个单位的实现才能笼盖完整的 360 度。诸如 AMD 如许的公司打制支撑各类激光雷达系统和使用的 FPGA 取自顺应计较器件。无论采用哪种手艺，FPGA 取自顺应计较器件都可以或许满脚激光雷达范畴各类尺寸、成本取分辩率的实现需求。激光雷达的价值正在于其可以或许供给图像分类、朋分取方针检测数据，这对于通过人工智能（ AI ）加强的 3D 视觉至关主要。单靠摄像头无法供给这种精度程度，特别是正在恶劣气候或者弱境下，这也恰是激光雷告竣为从动驾驶环节手艺的缘由所正在。虽然如斯，激光雷达仍然必需处理多种挑和，此中就包罗时序发抖。当激光脉冲时序或发生波动时，会影响生成的图像质量，进而影响方针识别取深度分辩率。激光雷达正在从动驾驶中的感化将不竭扩展，因而，敌手艺进行持续改良至关主要。自顺应计较手艺可以或许支撑削减时序发抖并提高分辩率，这得益于 FPGA 能实现更快速的数据处置。FPGA 供给的矫捷性能够优化数据径和存储器条理布局，从而降低时延，同时还能减轻调整脉冲时序的 AI 引擎的承担，以最大限度削减波动。最终，发抖值越小，方针就能越精准地被传感器取雷达检测识别到。目前，从出产线上下线的汽车可能只要一个前视激光雷达。但这种环境正正在改变，由于下一代汽车将配备多个系统，包罗前视、后视取侧视激光雷达，以便更全面地笼盖道及其四周。这种扩展的激光雷达传感器生态系统需要强大且高效的 AI 计较平台。这些平台会处置和传输生成的的大量数据，并供给生态系统高效运转所需的高速毗连和低时延。采用基于 FPGA 的多处置器片上系统（ MPSoC ）能够缩小这些激光雷达系统的尺寸。因为 FPGA 针对边缘端进行了优化，因而它们能够无缝集成并高效地取多个系统对接，从而应对当今辅帮驾驶处理方案中传感器数量的激增。通过缩小系统尺寸取占用空间，MPSoC 答应多个激光雷达协同工做，以生成车辆径的全面视图。此外，因为基于 FPGA 的 MPSoC 能够供给制制后可从头编程的矫捷性，因此它们能用于多种激光雷达系统，包罗将来几代产物。这种矫捷应变能力使汽车 OEM 厂商可以或许降低系统成本和实现面向将来的设想，如许一来，他们就无需鄙人一代处理方案问世时对原有系统进行完全。点云图像是从动驾驶的焦点，可以或许通过组合方针外形的单个丈量成果来建立图像至关主要。正在一些实例中，企业正采用跨越 128 通道的数字多光束闪存激光雷达来生成此类丰硕的点云图像。这就需要功能强大的硬件，这些硬件能够针对使命进行优化，而且具备同时供给图像取数字信号处置的能力。举例而言，通过可编程逻辑（ PL ）中的高速串行收发器传输图像数据，能够实现高速毗连取数据传输。跟着并行处置、时钟速度降低和功率耗散的实现，企业必需利用途理系统和可编程逻辑之间的高带宽毗连来划分软件取相关硬件加快功能。最终，这就会生成具有深度、信号和数据的点云图像，做为简化的传感器架构的一部门。它能够实现激光雷达所需的更高效信号处置取高分辩率，以便正在汽车行驶于狭小中时供给靠得住的方针检测、高精度 3D 测绘取零厘米最小感化距离。跟着激光雷达等传感器检测手艺正在从动驾驶体验中愈发主要，一个强大而精简的、可以或许以低时延供给高机能的处置平台，对于实现平安环节功能所需的深度分辩率至关主要。自顺应计较将 AI 引擎取 FPGA 相连系，以优化实现上述方针所需的方针检测取数据调理，从而加快其成长，使其成为汽车品牌可相信的、供给精准靠得住机能的处理方案。跟着下一代处理方案的问世并逐渐成长为从动驾驶体验中不成或缺的构成部门，激光雷达生态系统势必变得愈加完美。陪伴车辆生命周期中工做负载的不竭添加，自顺应计较带来的矫捷性能够帮力其所需的演朝上进步立异。例如，它可以或许支撑现场软件取硬件升级，供给激光雷达所需的处置能力取低时延，以实现终端检测质量。或者，它能够确保新的立异功能取算法能以近程体例平安地摆设，以打制将来停当型设想。为了实现当今取将来汽车用例所期望的传感器检测取深度分辩率，所需的计较需要矫捷性、强大的处置能力取集成性。此外，它还需要模块化，以最大限度降低设想复杂性取成本，同时最大限度提高精度取靠得住性。将自顺应计较纳入激光雷达系统及其集成体例，能够摆设规模，为将来完全从动驾驶供给支撑。