信号系统与车辆接口 · 课程目录

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01

信号系统基础核心

信号的定义与分类（连续/离散、模拟/数字）、基本运算（加、乘、平移、反转、尺度变换）

02

典型信号与系统

单位阶跃、冲激、指数、正弦信号；系统分类（线性/非线性、时变/时不变、因果/非因果）

03

车辆电子系统概述架构

车辆电子系统架构（分布式、域集中、中央计算）、ECU基本组成与功能

04

车辆网络通信协议 (上)

CAN总线协议（帧结构、仲裁、位填充）、CAN FD与CAN XL演进

05

车辆网络通信协议 (下)

LIN（主从架构）、FlexRay（时间/事件触发）、车载以太网 (100BASE-T1, 1000BASE-T1)

06

传感器信号接口 (一)模拟

模拟传感器调理（运放、滤波、ADC）、温度传感器 (NTC/PTC) 接口设计

07

传感器信号接口 (二)

数字传感器接口 (SPI, I2C, SENT)、轮速传感器（霍尔/磁阻）信号处理

08

执行器驱动接口

直流电机驱动 (H桥、PWM)、步进电机、电磁阀驱动（高边/低边开关）

09

电源管理与信号调理

12V/48V架构、LDO与DC-DC、电源纹波影响与抑制

10

信号完整性基础SI

传输线理论、反射与振铃、串扰、地弹、眼图分析

11

车辆电磁兼容 (EMC)

EMC标准 (CISPR 25, ISO 7637)、辐射发射/抗扰度、屏蔽与滤波

12

诊断通信协议 (UDS on CAN)

UDS服务 (会话控制、读取DTC、写入数据)、OBD-II标准

13

车辆网络管理

AUTOSAR NM、OSEK/VDX网络管理、网络唤醒与休眠策略

14

功能安全基础 (ISO 26262)安全

ASIL等级、安全机制（冗余/自检）、FTA与FMEA

15

AUTOSAR架构与接口

分层架构 (应用层、RTE、BSW)、SWC与VFB概念

16

信号路由与标定

XCP/CCP协议、A2L文件解析、基于CANape/INCA标定实践

17

车载时间敏感网络 (TSN)

IEEE 802.1Qbv、802.1AS时钟同步、TSN在自动驾驶应用

18

雷达信号接口

毫米波雷达 (FMCW)、信号处理链 (距离-多普勒FFT)、目标检测跟踪

19

摄像头信号接口

GMSL, FPD-Link, MIPI CSI-2协议、ISP流水线

20

激光雷达 (LiDAR) 信号接口

ToF/FMCW原理、点云数据格式、接口协议 (UDP/TCP)

21

GPS/IMU融合接口

NMEA协议、IMU数据读取、卡尔曼滤波融合

22

人机交互接口 (HMI)

触摸屏 (I2C/USB)、语音识别、方向盘按键信号检测

23

车辆到一切 (V2X) 通信

DSRC与C-V2X标准、消息集 (BSM, CAM, DENM)、延迟与可靠性

24

车载操作系统与中间件

QNX, Linux (AGL), ROS 2 for Automotive, DDS接口

25

硬件在环 (HIL) 测试

HIL架构、信号仿真 (故障注入/负载模拟)、自动化脚本 (Python/ECU-TEST)

26

车辆总线分析工具

CANoe, PCAN-View, Wireshark解析车载以太网、日志分析与回放

27

信号系统建模与仿真

MATLAB/Simulink (传递函数/状态空间)、MIL与SIL

28

车辆信息安全安全

SecOC、HSM、CAN加密认证、入侵检测系统

29

多传感器融合架构

数据融合层级 (数据/特征/决策级)、EKF、UKF

30

未来趋势与挑战前沿

中央计算平台、软件定义车辆 (SDV)、AI信号处理、无线BMS与智能天线