HDR相机的世界不再局限於为手机或超高画质的电视萤幕提供令人惊艳的视觉效果。如今，高性能相机越来越多地应用於现代先进驾驶辅助系统（ADAS）和自动驾驶汽车（AV）领域。例如，Waymo第五代自动驾驶汽车配备了至少29个摄像头，此外还有五个雷射雷达和六个雷达。
未来的自动驾驶汽车需要支援总频宽在3到40 GBit/s（约1.4到19 TB/h）之间，而摄像头将生成最多的资料。
| 图一 : 在ADAS和AV感测器中，摄像头每秒产生的资料量最多。（source：Lucid Motors） |
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车载网路区域架构
这些不同的感测器类型在背板中使用不同的资料速率，汽车工程师所面临到的挑战之一，就是如何通过区域架构简化车载网路的复杂性。
图二是区域架构的简化显示：当不同的感测器类型聚合到不同的区域中，汽车乙太网充当每个区域或在域之间的互连。
汽车SerDes的重要性渐增
用於ADAS的摄像头感测器需要高资料速率和传送速率才能按设计运行。开发人员越来越多地转向串列器/解串器（SerDes）连接，将这些摄像头连接到车辆的影像处理电子控制单元（ECU），如图二中的浅橙色互连所示。这种SerDes连接将并行资料转换为串列资料（反之亦然），从而使用低成本电缆和连接器实现设备之间的更快通讯。
目前，SerDes解决方案由各个供应商使用封闭的专有标准提供，但这种情况将发生变化。业界认识到，透明和统一的标准和测试要求将使晶片供应商、汽车一级供应商和汽车制造商能够加快其开发周期、降低成本并提高与其他商用设备的互通性。
业界已经在通过SerDes车载网路解决方案解决一些紧迫的挑战，例如验证：
* 不同媒体相关介面（MDI）电缆和连接器之间的互通性
* 发射机、互连和接收机性能的完整性
* 系统对各种电磁干扰（EMI）的鲁棒性
* 从实体层到整个协定栈的网路安全
互通性是一个真正的问题。收发器是敏感设备，必须经过全面测试，以确保它们能够在众所周知的恶劣汽车环境中运行，包括热、振动、静电放电（ESD）和 EMI。以下为收发器测试的一些示例。
发射机测试
在发射机的情况下，必须保证发射讯号特性良好。
图三是带有水平线的汽车倒车摄像头视图示例。这些线路是由传输中的间隙引起的，也称为「丢包」。驾驶员可能仍然能够看到掉落的几个资料包的图像，但是当一个孩子突然出现在倒车车辆後面时，变速器闪烁黑色将是灾难性的！
多个供应商都叁与了启用此安全功能：相机制造商、电缆供应商和路由讯号的交换机供应商，以及处理资料的GPU或ECU，并且不要忘记最终需要停止汽车的制动器。我们可以理解为什麽整体互通性至关重要。
通道测试
在ADAS摄像头系统中，连接摄像头的电缆、连接器、夹具或线束，称为「链路或通道」。链路或通道测试对於确保发射机和接收机之间保持讯号完整性至关重要。考虑到在恶劣的汽车环境中使用的电缆长度，查看阻抗与频率的关系至关重要，以预测通道在车辆内的性能。
链路段由电缆和直??式连接器以及两端的配套连接器组成。最终，线束负责传输控制和有效载荷资料，以及为远端感测器提供直流电源。
SerDes链路的通道表徵包括时域和频域分析。这需要查看布线系统、MDI以及夹具和测试设置要求。
实际的MDI连接器不是标准的，但有一些严格的规范有助於确保MDI和电缆之间的不必要的交互最小化。图四提供用於多千兆汽车乙太网的H-MTD连接器示例，也可用於新兴的SerDes标准。
| 图四 : 带有H-MTD和SMA的MDI连接器示例 |
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接收机测试
接收方负责理解通过链路发送的资料，然後将其传递到ECU或显示装置中进行进一步处理。接收器的位元错误将导致来自摄像头、雷达和雷射雷达等安全关键感测器的资料丢失或损坏。
正确的接收器功能变得越来越困难，特别是当通过暴露於许多同步噪音源的长通道发送时。为了表徵接收机的能力，必须测量存在多个噪音源时的误差水准，包括窄带干扰、大电流注入、线上、瞬态，以及外来电缆束串扰。
测量设置可以包括噪音源、放大器和耦合电路，允许将精确的杂讯水准注入到有源SerDes链路上。然後查询DUT的讯号品质暂存器，以验证接收器是否可以在存在杂讯的情况下正确解释符号。接收机测试的重点是对接收机施加压力，以确保它仍能保持BER率。
车载网路测试变得至关重要
根据MarketsandMarkets的资料，至2028年，全球汽车摄像头市场规模预计将从 2023年的80亿美元增长到139亿美元。由於需要更多的摄像头和其他感测器来确保更高的安全性，并且实现自动驾驶的发展，因此对车载网路进行测试以确保互通性并满足其关键任务功能的性能标准至关重要。
不断发展的高速数据通常会给企业带来压力，而为了跟上不断提高的标准，企业必须进行持续投资。
（本文由益莱储提供；主要内容来源：是德科技）
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