C-V2X測(cè)試探秘系列之電磁兼容試驗(yàn)方法

作者 |滔聲依舊

小編 | 不吃豬頭肉

在智能網(wǎng)聯(lián)汽車中，各種通信技術(shù)如2G/3G/4G/5G、GNSS（全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)）、V2X（車聯(lián)網(wǎng)通信）等在行業(yè)內(nèi)被廣泛使用。這些技術(shù)讓汽車能夠?qū)崿F(xiàn)緊急呼叫、在線娛樂、導(dǎo)航等多種功能。EMC測(cè)試就是為了確保在復(fù)雜電磁環(huán)境下，汽車的通信系統(tǒng)仍然可以正常工作，保護(hù)駕乘者的安全。參考《QCT-基于LTE-V2X直連通信的車載信息交互系統(tǒng)技術(shù)要求及試驗(yàn)方法-1》標(biāo)準(zhǔn)10.5電磁兼容試驗(yàn)方法，下面將會(huì)從整車功能層面為大家解讀V2X整車電磁兼容試驗(yàn)的過程。

測(cè)試過程揭秘

1. 設(shè)備準(zhǔn)備

為了進(jìn)行電磁兼容試驗(yàn)，技術(shù)人員需要使用專門的電波暗室和EMC測(cè)試系統(tǒng)。這些設(shè)備可以模擬真實(shí)的電磁環(huán)境和各種干擾源。還需要準(zhǔn)備V2X測(cè)試系統(tǒng)來進(jìn)行整車V2X功能實(shí)現(xiàn)。此外，濾波器、放大器、射頻開關(guān)、收發(fā)天線和電纜等配件，都是用來構(gòu)建測(cè)試環(huán)境的關(guān)鍵部件。

EMC測(cè)試系統(tǒng)

用于評(píng)估電子設(shè)備或系統(tǒng)在設(shè)置的電磁環(huán)境中能否正常運(yùn)行，并且不會(huì)對(duì)其他設(shè)備造成不可接受的電磁干擾的一套工具和設(shè)施。

V2X測(cè)試系統(tǒng)

通過構(gòu)建高保真的C-V2X應(yīng)用場(chǎng)景，并通過射頻儀表將虛擬測(cè)試場(chǎng)景中的各種交通參與者（車輛及路邊設(shè)施）信息轉(zhuǎn)換為C-V2X空口信號(hào)（Uu/PC5）輸入給被測(cè)控制器（OBU）。

圖一：V2X測(cè)試系統(tǒng)

信號(hào)處理系統(tǒng)

集成濾波器、放大器、射頻開關(guān)等相關(guān)元件，起到隔離干擾信號(hào)、保護(hù)上游設(shè)備等作用，保障信號(hào)的正常傳輸。

圖二：信號(hào)處理系統(tǒng)

2. 測(cè)試環(huán)境搭建

在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)按照下圖進(jìn)行試驗(yàn)布置（參考標(biāo)準(zhǔn)布置）。將V2X PC5消息接收綜測(cè)儀和GNSS模擬器分別連接至暗室V2X通信天線與暗室GNSS天線端口，暗室V2X通信天線高度與車載LTE-V2X天線相同，通常水平距離5m。在進(jìn)行抗擾測(cè)試時(shí)，暗室V2X通信天線應(yīng)避開抗擾天線波束主波瓣。試驗(yàn)前應(yīng)確認(rèn)被測(cè)車輛V2X通信狀態(tài)。在搭建測(cè)試環(huán)境時(shí)，天線的選型和布置非常關(guān)鍵。例如，2G/3G/4G/5G天線和V2V天線需要線性極化，而GNSS天線則需要圓極化。同時(shí)，還需要考慮天線布置位置對(duì)天線性能的影響，確保信號(hào)的穩(wěn)定傳輸。

圖三：測(cè)試鏈路平面圖

3. 測(cè)試實(shí)現(xiàn)

在北匯設(shè)計(jì)的V2X測(cè)試系統(tǒng)中，通過在CANoe中搭建不同的測(cè)試場(chǎng)景，可以模擬主車和遠(yuǎn)車的相對(duì)位置關(guān)系和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。通過GNSS模擬器實(shí)時(shí)仿真主車車輛位置。

圖四：場(chǎng)景設(shè)計(jì)界面

接下來，基于《T/CSAE 53-2020 合作式智能運(yùn)輸系統(tǒng) 車用通信系統(tǒng)應(yīng)用層及應(yīng)用數(shù)據(jù)交互標(biāo)準(zhǔn)（第一階段）》、《T/CSAE 157-2020 合作式智能運(yùn)輸系統(tǒng) 車用通信系統(tǒng)應(yīng)用層及應(yīng)用數(shù)據(jù)交互標(biāo)準(zhǔn)（第二階段）》等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在CANoe中進(jìn)行相關(guān)的消息體搭建和發(fā)送如BSM、MAP、SPAT等，并通過綜測(cè)儀來與被測(cè)車輛進(jìn)行通訊，結(jié)合定位仿真，使車端在暗室能夠?qū)崿F(xiàn)DAY1和DAY2相關(guān)的V2X功能觸發(fā)。

圖五：V2X測(cè)試 CANoe控制界面

同時(shí)，還可以使用vTESTstudio編寫測(cè)試腳本，精簡(jiǎn)測(cè)試步驟，控制測(cè)試執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)試。

4.干擾施加為了測(cè)試汽車V2X通信系統(tǒng)的抗干擾能力，需要使用EMI發(fā)射器施加不同強(qiáng)度和頻率的干擾。測(cè)試方法參考《QCT-基于LTE-V2X直連通信的車載信息交互系統(tǒng)技術(shù)要求及試驗(yàn)方法-1》10.5章節(jié)，測(cè)試過程中，需要確保信號(hào)強(qiáng)度符合特定的要求，滿足車機(jī)靈敏度要求。

5. 結(jié)果驗(yàn)證在整個(gè)測(cè)試過程中，使用CANoe作為測(cè)試系統(tǒng)管理工具，負(fù)責(zé)CAN/ETH等數(shù)據(jù)的收發(fā)和管理以及儀器儀表的遠(yuǎn)程控制。

CANoe端

采集車端發(fā)出的預(yù)警信號(hào)，不限于CAN、ETH等信號(hào)。如果信號(hào)與未干擾場(chǎng)景下保持一致，則說明汽車這部分通信系統(tǒng)具有良好的電磁兼容性。此外，通過腳本的自動(dòng)化測(cè)試，還可以生成以及導(dǎo)出測(cè)試報(bào)告。

圖六：CANoe軟件信號(hào)監(jiān)控界面

車端

可以通過暗室攝像頭查看車機(jī)V2X功能預(yù)警是否正常，以及導(dǎo)航系統(tǒng)是否準(zhǔn)確無誤。如果預(yù)警頻率以及連續(xù)性與未干擾場(chǎng)景下保持一致，則說明汽車這部分通信系統(tǒng)具有良好的電磁兼容性。

結(jié)語(yǔ)

通過上述介紹，相信大家對(duì)V2X整車電磁兼容試驗(yàn)有了更深入的了解。這項(xiàng)測(cè)試不僅是智能網(wǎng)聯(lián)汽車研發(fā)過程中的重要環(huán)節(jié)，更是保障行車安全的關(guān)鍵措施之一。如果您對(duì)這方面測(cè)試或者其他智能網(wǎng)聯(lián)相關(guān)測(cè)試有更多需求，可以聯(lián)系我們。北匯信息專注于提供全面的測(cè)試解決方案和集成服務(wù)，擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，能夠?yàn)槟可矶ㄖ谱钸m合的測(cè)試方案，助力您的產(chǎn)品在復(fù)雜的電磁環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行，為用戶帶來更加安全可靠的駕駛體驗(yàn)。希望這篇文章能夠幫助大家更好地理解這一領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)，也希望未來的智能汽車能夠在各種復(fù)雜環(huán)境中為我們提供更加可靠的服務(wù)。注：部分圖片來源于Vector。