毫米波雷達(dá)技術(shù)的案例
意行半導(dǎo)體推民用毫米波雷達(dá)MMIC解決方案
據(jù)中國(guó)臺(tái)灣媒體報(bào)道，據(jù)廈門意行半導(dǎo)體科技有限公司（IMsemi Technology）首席執(zhí)行官兼首席技術(shù)官楊守軍表示，其公司產(chǎn)品已經(jīng)廣泛被車載雷達(dá)、無人機(jī)、智能交通雷達(dá)和安保雷達(dá)等領(lǐng)域的知名公司所采用。意行半導(dǎo)體于2010年成立，是中國(guó)第一家致力于研發(fā)民用毫米波雷達(dá)MMIC（單片微波集成電路）的高科技公司。
楊守軍表示，意行半導(dǎo)體已經(jīng)發(fā)布了一個(gè)24 GHz毫米波雷達(dá)單芯片SG24TR14 MMIC，可以同時(shí)發(fā)送一個(gè)信號(hào)和接收四個(gè)信號(hào)。而且該公司已經(jīng)量產(chǎn)SG24T1/SG24R1套片，以及可向中國(guó)相關(guān)領(lǐng)域客戶同時(shí)發(fā)送一個(gè)信號(hào)和接收四個(gè)信號(hào)的SG24TR12單芯片。
楊守軍表示，毫米波雷達(dá)技術(shù)有望越來越多地應(yīng)用于很多國(guó)家迅速發(fā)展的智能汽車中，但是，該技術(shù)仍需要3至5年，才能看到其在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的需求出現(xiàn)爆炸性增長(zhǎng)。此外，毫米波雷達(dá)技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、智能城市、智能家居和其他消費(fèi)電子領(lǐng)域的垂直應(yīng)用領(lǐng)域也有很大潛力，將為中國(guó)的毫米波雷達(dá)解決方案供應(yīng)商提供新的商機(jī)。
意行半導(dǎo)體在廈門政府提供資助的IC（集成電路）設(shè)計(jì)公共服務(wù)平臺(tái)上，打造了一個(gè)致力于測(cè)試和研發(fā)毫米波雷達(dá)芯片和系統(tǒng)的平臺(tái)。2017年，該公司在A輪融資中，獲得中國(guó)寶安集團(tuán)（China Baoan Group）和北汽產(chǎn)投（BAIC Capital）等公司的大量資金支持，使得該公司能夠迅速研發(fā)大量毫米波雷達(dá)芯片解決方案和雷達(dá)系統(tǒng)。
來源：蓋世汽車網(wǎng)
展開 一文了解毫米波雷達(dá)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
毫米波雷達(dá)是使用工作頻段為30~300GHz、毫米波波長(zhǎng)為1~10mm的雷達(dá)。與激光雷達(dá)相比，目前毫米波雷達(dá)技術(shù)更加成熟、應(yīng)用更加廣泛、成本更加低廉；與可見光攝像頭相比，毫米波雷達(dá)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性更好，價(jià)格差距也在不斷縮小。
毫米波雷達(dá)成本相對(duì)低廉、穩(wěn)定好，適應(yīng)全天候工作
毫米波雷達(dá)是使用工作頻段為30~300GHz、毫米波波長(zhǎng)為1~10mm的雷達(dá)。毫米波的波長(zhǎng)介于厘米波和光波之間，因此毫米波兼有微波制導(dǎo)和光電制導(dǎo)的優(yōu)點(diǎn)。與激光雷達(dá)相比，目前毫米波雷達(dá)技術(shù)更加成熟、應(yīng)用更加廣泛、成本更加低廉；與可見光攝像頭相比，毫米波雷達(dá)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性更好，價(jià)格差距也在不斷縮小。尤其是毫米波雷達(dá)具有全天候全天時(shí)工作特點(diǎn)，無懼雨雪、霧霾、黑夜等惡劣天氣，已成為汽車高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)（ADAS）可靠性保障不可或缺的傳感器。全球毫米波雷達(dá)出貨量已經(jīng)超過千萬級(jí)。
毫米波雷達(dá)工作原理
毫米波雷達(dá)發(fā)出和接收的實(shí)質(zhì)上是電磁波，毫米波的頻段比較特殊，高于無線電，低于可見光和紅外線，頻率范圍在10GHz~200GHz之間，屬于微波的范疇，波長(zhǎng)在1mm~1cm之間，毫米波的這個(gè)頻段和波長(zhǎng)范圍及特性適合車載雷達(dá)的應(yīng)用。
根據(jù)波的傳播理論，頻率越低，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，繞射能力越強(qiáng)，傳輸距離越遠(yuǎn)。所以與微波相比，毫米波的分辨率高、指向性好、抗干擾能力強(qiáng)和探測(cè)性能好。與紅外相比，毫米波的大氣衰減小、對(duì)煙霧灰塵具有更好的穿透性、受天氣影響小。這些特質(zhì)決定了毫米波雷達(dá)具有全天時(shí)全天候的工作能力。
毫米波雷達(dá)通過發(fā)射電磁波并通過檢測(cè)回波來探測(cè)目標(biāo)的有無、距離、速度和方位。由于毫米波雷達(dá)發(fā)射出去的電磁波是一個(gè)錐狀的波束，造成了本身一定缺陷，由于反射面較大，分辨力不高。
目前毫米波雷達(dá)電波頻率主要分為24GHz和77GHz兩種。
展開 ADAS推高毫米波雷達(dá)需求，上游企業(yè)如何跟進(jìn)？
可喜的是，國(guó)內(nèi)24GHz/77GHz MMIC關(guān)鍵技術(shù)也在不斷獲得突破，其中由意行半導(dǎo)體自主研發(fā)的24GHz SiGe雷達(dá)射頻前端MMIC套片，率先實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)該領(lǐng)域零的突破，現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)和供貨。去年，加特蘭微電子發(fā)布了其國(guó)內(nèi)首款77GHz CMOS車載毫米波雷達(dá)收發(fā)芯片。
總之，無論是現(xiàn)階段的ADAS，還是更高階的自動(dòng)駕駛，甚至是終極的無人駕駛，毫米波雷達(dá)都會(huì)是汽車最核心的傳感器之一。雖然國(guó)產(chǎn)毫米波雷達(dá)突破了部分核心技術(shù)，但畢竟剛剛起步，我國(guó)毫米波雷達(dá)產(chǎn)業(yè)國(guó)產(chǎn)化任重而道遠(yuǎn)，不僅需要芯片、模塊、系統(tǒng)級(jí)廠商自身的努力，更需要全產(chǎn)業(yè)鏈上下游的互動(dòng)和支持，以及社會(huì)資本和政府的大力扶持。希望隨著毫米波雷達(dá)產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)的不斷完善，國(guó)產(chǎn)毫米波雷達(dá)芯片技術(shù)將逐步滲入車載應(yīng)用并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
展開 康謀技術(shù) | 高效環(huán)境感知：毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)采集、可視化及存儲(chǔ)方案
<p>隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的快速發(fā)展，自動(dòng)駕駛的研發(fā)逐漸形成一整套的流程，包括<strong>數(shù)據(jù)采集，清洗標(biāo)注，算法訓(xùn)練，仿真測(cè)試</strong>到<strong>量產(chǎn)</strong>等各技術(shù)環(huán)節(jié)。通過復(fù)雜的步驟從原始數(shù)據(jù)中提出高價(jià)值的信息，其中對(duì)原始數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)采集是實(shí)現(xiàn)車輛環(huán)境感知的基石。毫米波雷達(dá)因其出色的測(cè)距、測(cè)速能力以及對(duì)惡劣天氣的魯棒性，成為不可或缺的傳感器之一。</p><p>本文將以4D毫米波雷達(dá)ARS548為例，分享毫米波雷達(dá)如何快速實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，可視化及存儲(chǔ)策略。關(guān)于毫米波雷達(dá)的特性可進(jìn)一步了解文章<strong>《毫米波雷達(dá)技術(shù)解析》</strong>。</p><h2>一、ARS548毫米波雷達(dá)概述</h2><p><strong>ARS548</strong>是 4D高分辨率成像毫米波雷達(dá)（4D High Resolution Radar），如圖1所示。它能夠有效的測(cè)量<strong>距離（Range），速度（Velocity），水平角度（Azimuth）</strong>和<strong>俯仰角度或高度（Elevation）</strong>四個(gè)維度的信息，具備感知目標(biāo)三維空間位置能力。
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康謀技術(shù) | 毫米波雷達(dá)技術(shù)解析
隨著技術(shù)的快熟發(fā)展，新一代的4D毫米波雷達(dá)通過增加對(duì)物體俯仰角度的測(cè)量，有效地彌補(bǔ)了這一缺陷，實(shí)現(xiàn)了對(duì)物體高度的識(shí)別。
所謂“4D”，是指這種雷達(dá)能夠測(cè)量目標(biāo)的距離、水平方位、速度以及高度四個(gè)維度的信息。4D毫米波雷達(dá)不僅繼承了傳統(tǒng)毫米波雷達(dá)在各種天氣和光照條件下穩(wěn)定工作的能力，以及能夠探測(cè)到被遮擋物體的優(yōu)勢(shì)，還在測(cè)量精度和分辨率上實(shí)現(xiàn)了顯著提升。
它能夠識(shí)別更小的物體、靜止物體，甚至是空中的障礙物。這種雷達(dá)對(duì)復(fù)雜道路環(huán)境的適應(yīng)性更強(qiáng)，這得益于其配備的縱向天線和采用的MIMO（多輸入多輸出）技術(shù)，這些技術(shù)共同作用，形成了虛擬的孔徑陣列，從而提高了對(duì)角度、速度和距離的分辨率。
四、總結(jié)
隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，毫米波雷達(dá)正朝著更高分辨率、更低成本和更強(qiáng)的集成能力的方向發(fā)展，特別是在4D成像技術(shù)的應(yīng)用上，它通過增加對(duì)物體高度的測(cè)量能力，顯著提升了對(duì)復(fù)雜交通環(huán)境的感知和理解。
在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，毫米波雷達(dá)以其全天候的工作能力、遠(yuǎn)距離探測(cè)性能、高精度測(cè)量以及物體識(shí)別與分類的能力，成為了實(shí)現(xiàn)安全、可靠自動(dòng)駕駛的關(guān)鍵傳感器技術(shù)。隨著成本的降低和性能的提升，毫米波雷達(dá)不僅能夠作為其他傳感器的有力補(bǔ)充，還能為未來的智能出行提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
展開 聚焦移動(dòng)和固定業(yè)務(wù)毫米波雷達(dá)干擾等關(guān)鍵性問題，毫米波雷達(dá)無線電研究（內(nèi)江）外場(chǎng)試驗(yàn)即將開展
一、背景概述
隨著ADAS產(chǎn)業(yè)和無人駕駛行業(yè)的快速發(fā)展，毫米波雷達(dá)作為智能汽車核心傳感器之一，在推動(dòng)自動(dòng)駕駛、主動(dòng)安全和無人駕駛過程中發(fā)揮著不可或缺的作用，同時(shí)毫米波雷達(dá)也在農(nóng)業(yè)、民航、安防、邊防、軍事、醫(yī)療等領(lǐng)域存在著廣泛用途，是物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代極其重要的基礎(chǔ)器件。根據(jù)相關(guān)信息統(tǒng)計(jì)，未來僅僅智能汽車領(lǐng)域的毫米波雷達(dá)年出貨數(shù)量將達(dá)到2億臺(tái)/年，產(chǎn)值達(dá)數(shù)十億美元。為此，毫米波雷達(dá)成為世界發(fā)達(dá)國(guó)家、資本和產(chǎn)業(yè)關(guān)注的領(lǐng)域，紛紛投入巨資開展毫米波雷達(dá)的創(chuàng)新和應(yīng)用工作。
但是在毫米波雷達(dá)應(yīng)用過程中，大量的整車和零部件產(chǎn)商發(fā)現(xiàn)毫米波雷達(dá)在同頻、鄰頻工作時(shí)，存在著不同程度的干擾和串?dāng)_等電磁兼容性問題。部分研究試驗(yàn)甚至發(fā)現(xiàn)在飽和使用的條件下，嚴(yán)重的干擾甚至導(dǎo)致毫米波雷達(dá)的功能性能嚴(yán)重衰減，無法有效感知外部環(huán)境，對(duì)車輛、行人安全造成嚴(yán)重影響，因此世界各國(guó)和相關(guān)國(guó)際技術(shù)組織關(guān)注毫米波雷達(dá)的干擾串?dāng)_問題，并采取各種積極手段以保證毫米波雷達(dá)的安全可靠使用。
在歐洲，汽車雷達(dá)傳感器的輸出功率由歐洲電子通訊委員會(huì)（ECC）指定，基于ECC（04）03 決議授權(quán)“頻段77 至81 GHz 至被指定用于汽車短程雷達(dá)”，歐洲郵電電信管理局（CEPT）指定了79 GHz 頻段用于不受干擾和保護(hù)的短程雷達(dá)（SRR）設(shè)備。而且，平均功率密度限定為-3 dBm / MHz EIRP，峰值功率密度限制為55 dBm EIRP，并且SRR 設(shè)備產(chǎn)生的車外平均功率密度不得超過 –9 dBm / MHz EIRP。
展開 毫米波雷達(dá)和「圖像數(shù)據(jù)」的融合｜技術(shù)解讀篇
作者言：
由于工作的關(guān)系，一直關(guān)注自動(dòng)駕駛技術(shù)中的傳感器感知算法，平時(shí)會(huì)讀相關(guān)的論文，跟蹤學(xué)術(shù)界和工業(yè)界最新的進(jìn)展。
自動(dòng)駕駛是近些年來非常火熱的方向，感知技術(shù)也是日新月異的發(fā)展，因此有必要系統(tǒng)性的梳理技術(shù)的脈絡(luò)，一方面方便自己隨時(shí)查閱，另一方面也期望和同道中人多多交流。
自動(dòng)駕駛的應(yīng)用中通常會(huì)包括多種傳感器，以提高系統(tǒng)的可靠性。
從目前來看，常用的傳感器包括可見光相機(jī)，激光雷達(dá)和毫米波雷達(dá)。這些傳感器各有優(yōu)缺點(diǎn)，也互為補(bǔ)充，因此如何高效的融合多傳感器數(shù)據(jù)，也就自然的成為了感知算法研究的熱點(diǎn)之一。
毫米波雷達(dá)感知算法的研究起步較晚，公開的數(shù)據(jù)庫也不多，因此，目前多傳感器融合的研究主要集中在融合相機(jī)（圖像）和激光雷達(dá)（點(diǎn)云）的數(shù)據(jù)。
隨著毫米波雷達(dá)在自動(dòng)駕駛車輛中越來越多的應(yīng)用，它的數(shù)據(jù)如何與圖像進(jìn)行融合，也成為了一個(gè)亟需解決的問題。
毫米波雷達(dá)的數(shù)據(jù)一般以 Point Cloud（點(diǎn)云）的形式呈現(xiàn)。理論上說這與激光雷達(dá)的點(diǎn)云類似，只是每個(gè)點(diǎn)包含的數(shù)據(jù)不同：激光雷達(dá)的點(diǎn)包括 X、Y、Z 坐標(biāo)和反射信號(hào)強(qiáng)度；而毫米波雷達(dá)的點(diǎn)包括 X、Y（也可能有 Z）坐標(biāo)，RCS（物體反射面積）和 Doppler（物體速度）。
因此，很多激光雷達(dá)和圖像的融合方法也可以用來融合毫米波雷達(dá)。
但相對(duì)于激光雷達(dá)，毫米波雷達(dá)的點(diǎn)云非常稀疏（幾十 vs 幾千），所以在算法上還需要一些特殊的設(shè)計(jì)。
目前來看，大多數(shù)融合算法采用點(diǎn)云數(shù)據(jù)作為輸入，但是也有部分工作采用更底層的雷達(dá)數(shù)據(jù)，比如 Range-Doppler-Azimuth （RAD）Tensor。
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作者言：
由于工作的關(guān)系，一直關(guān)注自動(dòng)駕駛技術(shù)中的傳感器感知算法，平時(shí)會(huì)讀相關(guān)的論文，跟蹤學(xué)術(shù)界和工業(yè)界最新的進(jìn)展。
自動(dòng)駕駛是近些年來非常火熱的方向，感知技術(shù)也是日新月異的發(fā)展，因此有必要系統(tǒng)性的梳理技術(shù)的脈絡(luò)，一方面方便自己隨時(shí)查閱，另一方面也期望和同道中人多多交流。
自動(dòng)駕駛的應(yīng)用中通常會(huì)包括多種傳感器，以提高系統(tǒng)的可靠性。
從目前來看，常用的傳感器包括可見光相機(jī)，激光雷達(dá)和毫米波雷達(dá)。這些傳感器各有優(yōu)缺點(diǎn)，也互為補(bǔ)充，因此如何高效的融合多傳感器數(shù)據(jù)，也就自然的成為了感知算法研究的熱點(diǎn)之一。
毫米波雷達(dá)感知算法的研究起步較晚，公開的數(shù)據(jù)庫也不多，因此，目前多傳感器融合的研究主要集中在融合相機(jī)（圖像）和激光雷達(dá)（點(diǎn)云）的數(shù)據(jù)。
隨著毫米波雷達(dá)在自動(dòng)駕駛車輛中越來越多的應(yīng)用，它的數(shù)據(jù)如何與圖像進(jìn)行融合，也成為了一個(gè)亟需解決的問題。
毫米波雷達(dá)的數(shù)據(jù)一般以 Point Cloud（點(diǎn)云）的形式呈現(xiàn)。理論上說這與激光雷達(dá)的點(diǎn)云類似，只是每個(gè)點(diǎn)包含的數(shù)據(jù)不同：激光雷達(dá)的點(diǎn)包括 X、Y、Z 坐標(biāo)和反射信號(hào)強(qiáng)度；而毫米波雷達(dá)的點(diǎn)包括 X、Y（也可能有 Z）坐標(biāo)，RCS（物體反射面積）和 Doppler（物體速度）。
因此，很多激光雷達(dá)和圖像的融合方法也可以用來融合毫米波雷達(dá)。
但相對(duì)于激光雷達(dá)，毫米波雷達(dá)的點(diǎn)云非常稀疏（幾十 vs 幾千），所以在算法上還需要一些特殊的設(shè)計(jì)。
展開 關(guān)于毫米波雷達(dá)，你需要了解這些新趨勢(shì)
隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展，相關(guān)的毫米波雷達(dá)也得到了許多關(guān)注。毫米波雷達(dá)在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，是與激光雷達(dá)LiDAR和攝像頭一樣極其重要的傳感器。同時(shí)，我們將會(huì)看到，毫米波雷達(dá)除了在無人駕駛中的應(yīng)用外，在機(jī)器人以及生物傳感領(lǐng)域也有很大潛力。
自動(dòng)駕駛為什么需要毫米波雷達(dá)
毫米波雷達(dá)在汽車領(lǐng)域其實(shí)已經(jīng)有多年應(yīng)用。汽車引入毫米波雷達(dá)最初主要是為了實(shí)現(xiàn)盲點(diǎn)監(jiān)測(cè)和定距巡航，而隨著技術(shù)的發(fā)展這兩個(gè)特性也漸漸從高端車專用普及到了幾乎所有車型。可以說汽車界對(duì)于毫米波雷達(dá)并不陌生，但是隨著最近自動(dòng)駕駛概念的走紅，毫米波雷達(dá)在汽車領(lǐng)域的關(guān)注度獲得了極大提升。
為什么自動(dòng)駕駛需要毫米波雷達(dá)？眾所周知，自動(dòng)駕駛中與常規(guī)汽車中傳感器最大的不同是加入了LiDAR和攝像頭，LiDAR采用激光測(cè)距技術(shù)可以獲得汽車周圍空間的三維點(diǎn)云，實(shí)現(xiàn)環(huán)境建模；而攝像頭則幫助自動(dòng)駕駛系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景的語義化分割和理解。舉例來說，LiDAR可以檢測(cè)到前方若干米處有一個(gè)標(biāo)牌，而攝像頭則可以幫助理解標(biāo)牌上的內(nèi)容，是限速標(biāo)志還是和駕駛無關(guān)的廣告等。
然而，LiDAR和攝像頭都使用了光波段的電磁波，這個(gè)波段的電磁波有一個(gè)特點(diǎn)就是透射和繞射性能都不好，因此一旦有遮擋就很難使用。因此，在雨天、霧天等場(chǎng)合，LiDAR和攝像頭幾乎就無法工作了，這時(shí)候?yàn)榱四茏詣?dòng)駕駛必須依靠毫米波雷達(dá)。毫米波雷達(dá)與LiDAR最大不同的地方就是毫米波波段的電磁波不會(huì)受到雨、霧、灰塵等常見的環(huán)境因素影響，在這些場(chǎng)景下都能順利工作，因此毫米波雷達(dá)可以說是自動(dòng)駕駛穩(wěn)定工作的重要保障。
毫米波雷達(dá)無論對(duì)于奧迪這樣專注于L1-L3輔助駕駛的保守型車廠，還是對(duì)于Waymo，Uber這樣想一步到位實(shí)現(xiàn)L4-L5的激進(jìn)型自動(dòng)駕駛初創(chuàng)公司都有很重要的意義。
展開 毫米波雷達(dá)（RADAR）
概述
毫米波雷達(dá)產(chǎn)品包括前視中距毫米波雷達(dá)（MRR）、側(cè)視近距毫米波雷達(dá)（SRR）和車內(nèi)人員檢測(cè)毫米波雷達(dá)（VODR），目前產(chǎn)品已定點(diǎn)江鈴、江淮、重汽等多家整車廠。各自在車身上的安裝位置及視野范圍如圖1所示，對(duì)應(yīng)的外觀如圖2、圖3所示：
各毫米波雷達(dá)產(chǎn)品對(duì)應(yīng)的功能如下:
MRR安裝于車身正前方，能夠?qū)δ繕?biāo)區(qū)域內(nèi)的障礙物進(jìn)行檢測(cè)與參數(shù)測(cè)量、跟蹤以及目標(biāo)類型識(shí)別，可用于支撐L2及L2以上級(jí)別自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的FCW、AEB、ACC等功能
SRR安裝于車身四角，能夠?qū)δ繕?biāo)區(qū)域內(nèi)的障礙物進(jìn)行檢測(cè)與參數(shù)測(cè)量、跟蹤以及目標(biāo)類型識(shí)別，主要用于支撐L2及L2以上級(jí)別自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的BSD、LCA、CTA等功能
VODR安裝于車內(nèi)B柱頂端或后視鏡下方，目的在于當(dāng)駕駛?cè)藛T離開并鎖車后，能夠?qū)噧?nèi)環(huán)境進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，若檢測(cè)出車內(nèi)有人員遺留可以通過聲光報(bào)警或遠(yuǎn)程報(bào)警等方式及時(shí)發(fā)出警告以提示車主，以防將兒童遺留在車內(nèi)而造成慘劇
主要技術(shù)指標(biāo)
展開 智能汽車中毫米波雷達(dá)的應(yīng)用
在過去的 20 年里，毫米波雷達(dá)作為汽車傳感器已經(jīng)在技術(shù)方案中站穩(wěn)了腳跟。
當(dāng)毫米波雷達(dá)第一次出現(xiàn)在市場(chǎng)上時(shí)，是作為一種豪華車的配置
（和現(xiàn)在的紅外夜視相似）
。而如今，隨著毫米波雷達(dá)和關(guān)鍵的輔助駕駛安全功能捆綁，它也成為汽車主動(dòng)安全的代名詞。隨著汽車行業(yè)往智能化方向發(fā)展，雷達(dá)相對(duì)于其他傳感器類型的優(yōu)勢(shì)使它向更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)發(fā)。
▲圖1. 智能汽車中毫米波雷達(dá)的作用
半導(dǎo)體公司基于CMOS的單芯片解決方案的量產(chǎn)正在加速毫米波雷達(dá)的部署，單芯片一方面降低了整個(gè)77Ghz雷達(dá)的研發(fā)難度，另一方面使得產(chǎn)品的合格率與成本都發(fā)生很大變化。
單芯片的高度集成使得目標(biāo)位置，速度等信息都能進(jìn)行多傳感器的融合判斷，這也加速了毫米波雷達(dá)在汽車和工業(yè)領(lǐng)域的使用。其77G 4D雷達(dá)可以做到火柴盒大小，是傳統(tǒng)毫米波雷達(dá)
（ABCD Autoliv、Bosch、Continental、Delphi）
的一半大小。長(zhǎng)距雷達(dá)測(cè)距能達(dá)到250米，角度分辨率小于3度，行人和自行車檢測(cè)性能突出。量產(chǎn)價(jià)格可以讓傳統(tǒng)毫米波雷達(dá)做到價(jià)格更低。
▲圖2. 毫米波雷達(dá)模組的進(jìn)化，使得更多的玩家進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域
自動(dòng)駕駛使用的毫米波雷達(dá)
毫米波雷達(dá)的工作波段一般為30GHz-300GHz，波長(zhǎng)介于微波和厘米波
（1mm-10mm）
之間，目前成熟商用的車載毫米波雷達(dá)包括24GHz
（MRR，短中距離雷達(dá)）
和77GHz
（LRR，長(zhǎng)距離雷達(dá))
，后者體積小、功耗低、帶寬高、分辨率好、探測(cè)距離遠(yuǎn)。
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車用毫米波雷達(dá)國(guó)外創(chuàng)業(yè)企業(yè)
▲圖8.毫米波的演進(jìn)路線（Yole的報(bào)告）
小結(jié)：從大的邏輯來看，技術(shù)演進(jìn)的底層工藝變化，加上應(yīng)用端的低成本和高性能（通過高算力的軟件得來），這就使得毫米波雷達(dá)從單純的部件有了多種不同特性演化，很難單純通過成本鎖死創(chuàng)業(yè)公司的發(fā)展，這條賽道就有點(diǎn)好玩了。
毫米波雷達(dá)的概念和工作原理
毫米波（Millimeter-Wave，縮寫：MMW），是指長(zhǎng)度在1~10mm的電磁波，對(duì)應(yīng)的頻率范圍為30~300GHz。如圖2，毫米波位于微波與遠(yuǎn)紅外波相交疊的波長(zhǎng)范圍，所以毫米波兼有這兩種波譜的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也有自己獨(dú)特的性質(zhì)。毫米波的理論和技術(shù)分別是微波向高頻的延伸和光波向低頻的發(fā)展。
圖2 電磁波譜根據(jù)波的傳播理論，頻率越高，波長(zhǎng)越短，分辨率越高，穿透能力越強(qiáng)，但在傳播過程的損耗也越大，傳輸距離越短；相對(duì)地，頻率越低，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，繞射能力越強(qiáng)，傳輸距離越遠(yuǎn)。所以與微波相比，毫米波的分辨率高、指向性好、抗干擾能力強(qiáng)和探測(cè)性能好。與紅外相比，毫米波的大氣衰減小、對(duì)煙霧灰塵具有更好的穿透性、受天氣影響小。這些特質(zhì)決定了毫米波雷達(dá)具有全天時(shí)全天候的工作能力。
來源：電子發(fā)燒友
展開 毫米波雷達(dá)創(chuàng)業(yè)企業(yè)和誰在競(jìng)爭(zhēng)？
接昨天的文章，在車用毫米波雷達(dá)領(lǐng)域，國(guó)外這么多企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)格局，大部分還是圍繞天線、芯片（MMIC和后處理）來進(jìn)行的，所以我們能看到這些企業(yè)最終是和傳統(tǒng)Tier 1進(jìn)行合作，然后把自己活成Mobileye的樣子。
我覺得可以從整體格局來看，毫米波雷達(dá)的進(jìn)化格局。
▲圖1.Arbe在給投資者的材料里面把自己夸成滿分選手，對(duì)標(biāo)ME
Part 1
切入芯片的供應(yīng)格局
雷達(dá)市場(chǎng)的需求在增大，在普及ADAS的階段，一般的車輛只需要一個(gè)前向長(zhǎng)距毫米波雷達(dá)，內(nèi)置算法來完成FCW、ACC的功能。在L2-L3階段，汽車需要1個(gè)前向長(zhǎng)距+4個(gè)角雷達(dá)（目前大部分所有的車輛都是這么配置的），但是這里的核心問題是，做這個(gè)雷達(dá)的是否還是傳統(tǒng)Tier 1，是否有可能整車企業(yè)直接和芯片企業(yè)進(jìn)行對(duì)接，然后讓代工廠把這活干了？
▲圖2.這個(gè)數(shù)量還是非常高的
從這個(gè)邏輯上，可能有兩類整車企業(yè)：
●依靠外部整合的整車企業(yè)：
由 Tier1 提供毫米波雷達(dá)與攝像頭融合的方案，也就是說可能把視覺和毫米波的算法結(jié)合之后，形成一套較為完整的感知方案。實(shí)際上這種趨勢(shì)是延續(xù)之前Tier 1和芯片廠家強(qiáng)耦合之后的過渡關(guān)系。
▲圖3.Tier 1 和上游芯片廠家的綁定
●強(qiáng)勢(shì)的整車企業(yè)：
在過渡到Zonal控制架構(gòu)以后，選用整套解決方案，結(jié)合硬件代工（好多4D毫米波創(chuàng)業(yè)企業(yè)可能變成工藝為主導(dǎo)的加工單位了）實(shí)現(xiàn)自身做集成的管理辦法，配合圖像和圖像雷達(dá)算法（甚至加上Lidar的圖像） 。
展開 從原理到應(yīng)用教你了解毫米波雷達(dá)
利用毫米波雷達(dá)的感知數(shù)據(jù)，可以創(chuàng)建環(huán)境地圖，這些地圖通常被稱為環(huán)境建圖或感知地圖。這些地圖可以顯示道路、建筑物、障礙物等環(huán)境特征，有助于自動(dòng)駕駛系統(tǒng)做出決策和規(guī)劃路徑。毫米波雷達(dá)的高分辨率使其能夠檢測(cè)到較小的物體，如行人和自行車，從而提供更詳細(xì)和準(zhǔn)確的地圖數(shù)據(jù)。
下圖7為四個(gè)毫米波雷達(dá)分別朝四個(gè)方向安裝在TurtleBot上，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人3D感知與建圖的效果圖，3D建圖能夠提供小于1°的角度分辨率，在建圖的同時(shí)能夠獲取到機(jī)器人室內(nèi)實(shí)時(shí)的定位數(shù)據(jù)，建圖效果如下視頻3所示。
圖7 turtleBot毫米波雷達(dá)安裝[3]
視頻3 毫米波雷達(dá)3D感知與建圖效果視頻[4]
毫米波雷達(dá)未來發(fā)展
003
毫米波雷達(dá)具備在機(jī)器人、自動(dòng)駕駛等技術(shù)領(lǐng)域引發(fā)重大變革的潛力，然而尚未達(dá)到成熟階段。毫米波雷達(dá)的未來發(fā)展趨勢(shì)可能主要受以下幾個(gè)因素影響：
1）點(diǎn)云質(zhì)量的提升：毫米波雷達(dá)點(diǎn)云在數(shù)據(jù)格式中最為常見，但其質(zhì)量相較于其他傳感器較低，下圖8展示了毫米波雷達(dá)與當(dāng)前常用感知傳感器性能的對(duì)比。雷達(dá)的多徑效應(yīng)等特性嚴(yán)重影響點(diǎn)云數(shù)據(jù)質(zhì)量。急需改善信號(hào)處理流程中的信息損失，特別是通過采用精心設(shè)計(jì)的基于學(xué)習(xí)的方法替代恒虛警率自適應(yīng)檢測(cè)（CFAR）。基于學(xué)習(xí)的方向估計(jì)（DOA）方法，而非波束賦形（DBF）方法，也可用于超分辨率角度估計(jì)。
圖8 常用感知傳感器性能對(duì)比[5]
2）應(yīng)用算法重新設(shè)計(jì)：除了改進(jìn)毫米波雷達(dá)點(diǎn)云，信號(hào)處理后的應(yīng)用算法也至關(guān)重要。
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