NI的PXI平台在FMCW激光雷达的原型开发与测试中扮演什么角色？

NI的PXI平台在FMCW激光雷达的原型开发与测试中扮演什么角色？其如何支撑从“芯片级”到“系统级”的全流程测试？

本文围绕FMCW激光雷达的原型开发与测试展开。针对其在自动驾驶领域应用中的技术挑战，提出将系统拆解为电子域子系统与光学子系统分别进行原型开发的方案（电子域依赖多通道同步任意波形发生器、高带宽数字化仪及 FPGA，光学域依赖相干激光源、光电转换器及 PXI 光模块），并详细阐述了芯片级（电子/光学组件分别验证）、模块级（组件集成后KPI测试，强调硬件复用）、系统级（真实环境模拟与实地测试结合）的三级测试验证方法论，同时指出 NI（美国国家仪器公司）可通过 PXI 平台、FlexRIO 收发器等工具及行业协作，帮助企业解决 FMCW 激光雷达从原型到量产的开发与测试难题，推动自动驾驶传感器的商业化落地。

一、FMCW激光雷达的原型开发方案（电子+光学域拆解）

FMCW激光雷达系统复杂度高，需要拆解为电子域和光学域子系统分别开发，再进行集成，具体方案如下：

1. 电子子系统原型开发

电子子系统负责FMCW chirp信号的生成、接收与信号处理。核心组件与功能如下表：

2. 光学子系统原型开发

光学子系统负责电信号与光信号的转换及光学信号传输，核心组件与工具如下表：

二、FMCW激光雷达的三级测试验证方法论

为确保FMCW激光雷达从组件到系统的功能可靠性，需执行芯片级-模块级-系统级的三级测试，具体构成与要求如下：

1. 芯片级组件验证

芯片级测试针对独立的电子或光学组件，验证其基础性能是否达标，测试方案如下表：

关键挑战：光学芯片测试需要精准对齐光学组件与测量设备，需要依赖专业对准设备。

2. 模块级FMCW激光雷达测试

模块级测试将多个芯片级组件集成，聚焦模块整体的关键性能指标（KPI），而非单一组件性能，核心特点如下：

（2）平台优势：选择NI公司的集成平台（如PXI），可优化测试时间、设备成本与占地面积、提升模块级测试效率。

技术迭代方向：需持续优化三级测试方法论，平衡测试精度与效率，推动 FMCW 激光雷达从原型走向量产，最终支撑自动驾驶的商业化落地

图1：NI公司PXI平台

图2：FMCW激光雷达示意图

总结

PXI平台的核心角色：PXI是一种模块化仪器平台，在FMCW激光雷达开发中扮演“电子-光学系统集成中枢”的角色，可整合多类型测试设备，实现同步控制与数据交互，解决传统台架测试“设备分散、同步困难、体积庞大”的问题。

简言之，PXI平台通过“硬件复用+同步控制+软件集成”，成为FMCW激光雷达全流程开发与测试的“统一载体”，大幅缩短开发周期，降低企业技术投入。