文章目录 激光雷达 超声波雷达 摄像头 毫米波雷达 激光雷达 激光雷达的波长介于750nm-950nm之间， 以单线或多线束机制辐射光束，接收目标或环境的反射信号， 以回波时间差和波束指向测量目标的距离和角度等空间位置参数 毫米波雷达 毫米波是指波长在1mm-10mm之间， 频率在30GHz-300GHz之间的电磁波，由于毫米波波长介于微波和红外波之间， 因此往往能兼具两个波段的特性。 毫米波雷达工作原理是向道路周围辐射毫米波雷达信号， 通过对比发射信号与接收信号之间的差别来实现目标距离、速度、角度等位置信息的检测， 具有诸多优势。 毫米波雷达主要优点是： (1) 抗干扰能力强， 毫米波穿透雾、烟、灰尘的能力强， 能检测到复杂环境 下的弱目标， 受雨， 雪天气影响小。 (4)毫米波雷达模块小巧， 易千安装， 可以在智能化汽车上安装多个毫米波雷达传感器元件以便于道路覆盖探测。 毫米波雷达主要缺点是： (1)远距离探测信号衰减大， 信号处理算法也较为复杂。
毫米波雷达信号处理系统（WRSP）是我杭州泓源数字科技有限公司研制的全功能高端雷达信号处理器，该处理器采用了脱机运行、网络接口，采用 DIFR硬件平台，适用机载、舰载船载、车载等各种平台雷达 在设计上采用高集成方案，高速DSP+FPGA 完成所有雷达处理模式，可支持各种不同方式的脉冲压缩和补盲。 系统采用低功耗设计，整个处理器的功耗小于 10W，带外盒重量小于 1Kg，强大的功能和轻巧的体积使其适用于高机动性天气雷达系统，尤其是机载天气雷达系统。 大动态数字接收机技术 实时平台速度补偿 高速数据传输 多通道脉冲压缩和补盲 高速实时处理 精确杂波跟踪 嵌入式网络接口 集成高速数据录取接口 可靠性高 应用： 高机动全相参、中频相参多普勒雷达信号处理 ，全相参、中频相参双偏振实时雷达信号处理系统，全固态脉冲压缩雷达，全数字阵雷达，以及雷达数据回放等非实时信号处理。
4D成像雷达是一种利用回声定位和飞行时间测量概念在3D环境中绘制物体形状的技术，目前正在自动驾驶汽车行业进行应用，以绘制车辆路径物体的位置，它不同于激光雷达、标准雷达和摄像头等较老的技术，因为4D雷达可以在各种天气和环境条件下判断车辆的移动时间和速度 4D成像雷达也适用于短距离、中距离和远距离的应用，因为它比当前的计算机视觉技术范围更广，4D雷达的另一个特点是能够看穿物体，因为它不依赖相机或光学设备。 总而言之，以下是4D雷达的基本特性有： 4D雷达使用大型多输入多输出（MIMO）天线阵列进行回声定位，它接受从环境中的对象反弹的信号，并捕获结果以计算环境中对象的大小、位置、方向、速度和高程。 4D雷达取代了用于计算机视觉和车辆自动驾驶的摄像头、雷达和激光雷达等旧技术。 4D雷达的优点是能够在任何天气和任何照明水平下工作，准确检测高度、速度和方向，并检测环境中其他物体后面的目标。 为什么说4D成像雷达融合了所有优点 4D成像雷达是下一代雷达技术，它为车辆配备了必要的感知能力，使其能够做出救命的瞬间决策，同时大幅降低OEM和Tier1的直接和间接成本。
1.2 雷达的分类 1.3 雷达的基本功能 1.4 雷达的性能指标 二、脉冲体制雷达 2.1 系统构成及作用 2.2 雷达接收机 三、Key Points 3.1 为什么雷达接收机同时需要 I/ 3.2 高质量接收机设计的要求 本文要解决的问题： 雷达是什么？ 雷达的基本功能有哪些，即雷达可以解决什么问题？ 脉冲体制雷达的系统构成及各模块的作用？ 雷达接收机需要两个通道 I/Q 的原因是什么？ 一、雷达概述 1.1 什么是雷达？ 按照雷达频段分 按照雷达信号分 按照信号处理方式分 按照天线扫描方式分 超视距雷达 微波雷达 毫米波雷达 激光雷达 连续波雷达 脉冲雷达 脉冲压缩雷达 相参累积雷达 非相参累计雷达 动目标显示雷达 动目标检测雷达 脉冲多普勒雷达 合成孔径雷达 机械扫描雷达 相控阵雷达 1.3 雷达的基本功能 雷达常见的应用场景有： 海陆空的监视、导航和武器制导；
在上一次分享中，我介绍了毫米波雷达的原理、数据特性及优缺点。毫米波雷达的低环境敏感和低成本的特性使得其在ADAS和自动驾驶领域得到了广泛的应用。 今天要介绍的是一款极其常见的传感器——超声波雷达。 如果你觉得超声波雷达有些陌生，那么它还有一个更通俗的名字——倒车雷达。 在倒车入库，慢慢挪动车子的过程中，在驾驶室内能听到”滴滴滴“的声音，这些声音就是根据超声波雷达的检测距离给司机的反馈信息。 -P/32382592684.html ---- 正文 超声波雷达的类型 常见的超声波雷达有两种。 第一种是安装在汽车前后保险杠上的，也就是用于测量汽车前后障碍物的倒车雷达，这种雷达业内称为UPA；第二种是安装在汽车侧面的，用于测量侧方障碍物距离的超声波雷达，业内称为APA。 超声波雷达的特性 特性一：温度敏感 超声波雷达的测距原理和之前介绍的激光雷达、毫米波雷达类似，距离=传播速度*传播时间/2。不同的是激光雷达和毫米波雷达的波速都为光速，而超声波雷达的波速跟温度有关。
选自IEEE 机器之心编译 编辑：shanshan 4D毫米波雷达的出现，或将为自动驾驶带来革命性的改变。 什么是 4D 成像雷达系统 当前汽车的毫米波雷达主要用于确定目标和发射点的距离、相对速度、方位等信息，所以汽车普通的雷达也叫 3D 毫米波雷达。 Sivadas 认为，批量生产的成像装置的价格与当今的传统雷达相当。 赛道拥挤，Steradian 抢跑 某种程度上，4D 毫米波雷达可以说是 3D 毫米波雷达的升级版。 与激光雷达相比，首先 4D 毫米波雷达的成本上仅为激光雷达的 10%-20%，其次，激光雷达存在一个缺陷：容易受到雨雾天气变化的影响。而 4D 成像雷达就算遇到下雨天气，侦测范围还是可以达到数百米。 随着自动驾驶技术的进一步发展，4D 毫米波雷达的渗透率会逐渐增加。根据 Yelo 预测，未来全球 4D 毫米波雷达的市场在 2027 年达 35 亿美元。
相比于传统的3D毫米波雷达，4D毫米波雷达还具备垂直方向分辨能力，能够精准识别目标的位置是在地面还是在空中。 怎么做才能够让汽车提前识别危险？想必多数人的回答都是为汽车安装“雷达”或者“传感器”。 打造国内首款高精度4D毫米波雷达 准确识别地面和空中目标？ 当谈到产品的时候，于胜民自豪的说，他们打造了国内第一款高精度的4D毫米波雷达。 具体怎么说？ “如果当时是一个4D毫米波雷达，它就能够准确识别目标的位置，继而给决策系统一个明确的信号，后者就不会‘忽略’雷达的数据，车祸就不会发生了。” ? 在于胜民看来，相比于传统的3D毫米波雷达，具备垂直方向分辨能力的4D毫米波雷达在性能上更上了一个台阶。“这是我们众多技术优势中的一项，另外，高精度的测距和测角能力也具有领先优势。” 届时，基于自主研发的4D毫米波雷达产品，凌波微步也将与整车厂商或者Tier1供应商进行合作，实现在汽车行业的商业化落地。 最后 今年4月份时，于胜民曾透露，他们已经开启了A轮融资。
（4D） 市场75.6 亿美元，CAGR 36% 。 比如高性能的远距离4D（速度、距离、方位和高度）成像雷达，需要整合4颗MMIC和1颗MCU，可能是16发16收，这也使得其中的MCU芯片，需要10nm或7nm制程才能满足要求，因为需要有很强的处理能力。 在此次的“第十二届松山湖中国IC创新高峰论坛”上，迈矽科微电子推出了其第二代77GHz毫米波雷达芯片MSTR003，主要面向车用4D成像雷达和路端的智能交通雷达场景，推动国产化替代77GHz毫米波雷达芯片方案的快速落地 配合迈矽科微电子自己研发的功率放大器和低噪声放大器套片，3片级联方案的交通雷达可以达到业界最高的1公里以上的探测距离；2到4片级联的车用4D成像雷达也可以获得300米以上的探测距离。 侯德彬表示，交通/4D雷达应用需求，反馈到相关的输出能力，包括高输出功率、多通道道、高移相精密、宽温度范围，我们的MSTR003可以很好的满足这些要求。
复睿智行自主研发的4D毫米波雷达，在传统3D毫米波雷达（方位、距离、速度）之外，增加了对“垂直高度”的俯仰探测能力，使毫米波雷达对静止目标也能准确识别，且其大幅提升的点云成像能力已接近一个低线束的激光雷达 此外，再结合毫米波雷达原先的全天候和低成本两大优势，4D毫米波雷达对于自动驾驶行业堪称是一个Game Changer级的存在。 传感器的迭代也将带动算法的全面升级。 曾经特斯拉因激光雷达太贵、毫米波雷达鸡肋而主张纯视觉算法路线。如今随着4D毫米波雷达的问世，特斯拉也亲自下场制造4D毫米波雷达，以打造摄像头+4D毫米波雷达的前融合感知算法。 而原先其研发的摄像头测距、黑夜中视物等黑科技，在4D毫米波雷达面前都如同探囊取物。 正是因为站在前辈的经验之上，深刻洞察了行业发展的痛点和趋势，复睿智行才锚定了从感知技术出发、自主研发4D毫米波雷达与融合感知算法的发展战略。
ADAS超声波雷达 在倒车入库，慢慢挪动车子的过程中，在驾驶室内能听到”滴滴滴“的声音，这些声音就是根据超声波雷达的检测距离给司机的反馈信息。 倒车雷达系统测距主要可分为超声波测距、微波雷达测距和激光测距三种。其中超声波测距（超声波倒车雷达）无论是技术难度还是产品成本都具有其他两种产品不可比拟的优势，受到了广泛的应用和推广。 在车载传感器中，超声波雷达是目前最常见的品种之一，短距离测量中，超声波测距传感器具有非常大的优势。多用在倒车雷达上。 第一种是安装在汽车前后保险杠上的，也就是用于测量汽车前后障碍物的倒车雷达，这种雷达业内称为UPA；第二种是安装在汽车侧面的，用于测量侧方障碍物距离的超声波雷达，业内称为APA。 1)博世公司博世公司有超声波雷达、倒车雷达、半自动泊车、全自动泊车，超声波雷达增加整个探测范围，提高刷新时间，每一个超声波雷达有一个代码，避免超声波雷达有噪音，可以更加精准。
今年十月份的时候，外媒electrek曾放出消息称特斯拉正在添加一款新的4D雷达，其射程是之前雷达的两倍。 因为马斯克曾经说过，毫米波雷达也不是不行，高分辨率的其实可以胜过纯视觉方案。但可惜当时并没有这样满足马斯克需求的产品。 而除了超高分辨率，Phoenix的4D特性也是马斯克看重的一个点。 比如最近他就透露了这样一个信息： 我们正在从对时间相关性很强但不太好的图片识别过渡到4D（类似于视频）。 因此，综上来看，马斯克现在遇到了合适的毫米波雷达，不介意打破此前的决定，开始了“双向奔赴”。 毫米波雷达与幽灵刹车 特斯拉取消毫米波雷达的动作，曾引起一大波争议。 关于这次新增的4D毫米波雷达，安霸半导体的雷达技术副总裁表示，“从工作频率以及雷达的机械设计来看，似乎用于汽车辅助驾驶。”
那么问题来了：毫米波雷达是否能够胜任激光雷达的工作，成为一种实现无人驾驶更加低成本的解决方案？ 毫米波的波长介于厘米波和光波之间，因此毫米波兼有微波制导和光电制导的优点，且其引导头具有体积小、质量轻和空间分辨率高的特点。此外，毫米波导引头穿透雾、烟、灰尘的能力强，相比于激光雷达是一大优势。 受益于技术相对成熟，毫米波雷达在单价方面，只能算是激光雷达的九牛一毛，单体价格大约在100美元左右。并且车载毫米波雷达的市场需求也相对更多，带来的规模效益有望进一步拉低成本。 固态激光雷达与毫米波雷达相结合或许是个不错的选择 现阶段无人驾驶领域，用于周围环境感测的主流传感器有激光雷达、毫米波雷达、视觉传感器三种。 而毫米波雷达则受益于ADAS的飞速发展，虽然此前由于国外零部件巨头在毫米波雷达核心技术后端的控制系统上并不放手，但国内的研发企业近些年已经成功突破核心技术，国产化产品也指日可待。
---- ---- 2.车载传感器之毫米波雷达和超声波雷达 2.1 毫米波雷达 概述： 毫米波雷达工作在毫米波波段探测的雷达，通过发射无线电信号并接收反射信号来测定与物体间的距离； 毫米波雷达采集的原始数据基于极坐标系 chirp之间的多普勒效应； 工作原理： 在自动驾驶汽车领域，车载毫米波雷达通过天线发射毫米波，接收目标反射信号，经后方处理后快速准确地获取汽车车身周围的物体环境信息(如：汽车与其他物体之间的相对距离 与红外、激光、电视等光学导引头相比，毫米波导引头穿透雾、烟、灰尘的能力强，测距精度受天气影响和环境因素影响较小，可以基本保证车辆在各种日常天气下的正常工作； 毫米波雷达可以直接测量距离和速度信息； 与微波雷达相比 ，毫米波雷达的发射机的功率低，波导器件中的损耗大； 行人的后向散射截面较弱，如果需要探测行人，雷达的探测阈值需要设低，其负面效应可能会有更多虚报物体出现； 毫米波器件昂贵； 毫米波雷达在自动驾驶汽车中的应用 ，产品尺寸小，最大检测距离可达160m以上；77GHz毫米波雷达能够用于实现紧急制动、高速公路跟车等ADAS功能； 由”光速=波长×频率”可知，频率越高，波长越短；波长越短，分辨率越高； 毫米波雷达实现自适应巡航等功能的核心技术
随着电子和半导体技术的进步，近年来雷达技术也有了显着改善，雷达有了更高的分辨率、更大的射程、更宽的FoV以及更好的抗干扰性。本文将系统介绍汽车雷达基础技术与应用。 ? 就价格而言，雷达是仅次于激光雷达的自动驾驶汽车第二昂贵的传感器类别，其次是摄像头。由于与雷达相关的所有技术优势，目前在道路上行驶的几乎每辆具有自动驾驶功能对车辆都配备了某种雷达。 雷达已经在车辆中使用了十多年，以确保为消费者提供舒适和安全的驾驶体验。 最初，雷达曾经很慢、笨重且昂贵。但随着技术的进步，雷达供应商带来了性能更高、价格更低的集成雷达解决方案。 需求定位与配置 汽车雷达传感器可分为：短距雷达(SRR)，中距雷达(MRR)、远距雷达(LRR)。 ? 每个雷达传感器都有其特定的应用，并且所有这些雷达传感器的组合都用于ADAS和自动驾驶应用。 在定位方面，主要雷达应用可分为角雷达和前向雷达。角雷达安装在车辆的后部和前部两侧，并且大多是SRR。前向雷达通常为MRR和LRR，安装在车辆的格栅和前保险杠上。
Tof，结构光，三角测距，RGBD，双目，激光雷达，毫米波雷达一文总结 距离测量算法解析 TOF 飞行时间测距法 超声波 毫米波雷达 激光雷达 最近在做一些无人车相关的工作，对其中的一些基础技术做了些总结和归纳 毫米波雷达指工作在毫米波波段的雷达。 通常毫米波是指30～300GHz频域(波长为1～10mm)的电磁波，毫米波雷达分为远距离雷达（LRR）和近距离雷达（SRR），由于毫米波在大气中衰减弱，所以可以探测感知到更远的距离，其中远距离雷达可以实现超过 毫米波雷达的多项优势，使其目前在汽车防撞传感器中占比较大。目前市场主流使用的车载毫米波雷达按照其频率的不同，主要可分为两种：24GHz毫米波雷达和77GHz毫米波雷达。 毫米波在雷达中应用的主要限制有：雨、雾和湿雪等高潮湿环境的衰减，以及大功率器件和插损的影响降低了毫米波雷达的探测距离；树丛穿透能力差，相比微波，对密树丛穿透力低；元器件成本高，加工精度相对要求高。
先扔毫米波，再扔超声波 要知道，马斯克一直以来都是纯视觉自动驾驶方案的拥趸。 现在常见的汽车雷达，主要分为这三种：超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达。它们基于不同技术原理，功能也各不相同。 超声波雷达是通过超声波发射装置向外发出超声波，再利用接收器接收反射回来的超声波时间差来测算距离。主要用在倒车、自动泊车上。 毫米波雷达，顾名思义用的是毫米波波段。 而早在2021年5月，特斯拉就曾官宣摒弃毫米波雷达功能。当时他的这一石破天惊的举动，引起汽车行业内的巨大争议。 因为毫米波雷达的取消，特斯拉的幽灵刹车事件陡增，还引发了新一轮的监管调查。 此外，为了让车辆拥有所谓的记忆能力，特斯拉会将行驶的环境特征提取出来，再标记时间，形成一个3D+时间组成的4D空间，放入数据库，训练自动驾驶。 随后将各种道路信息数据放入，投射到摄像头画面，从而构建出一个4D空间，模拟真实道路。 因为使用了神经元渲染技术，图像看起来更加逼真。
12月5日消息，据中国科学技术大学官网消息，该校吴曼青院士团队陈彦教授、孙启彬研究员等人实现了基于毫米波雷达的非接触人体心电图实时监测，突破了100余年来心电图仅能通过接触式传感器获取的局限。 △毫米波非接触心电图实时监测 心血管疾病是全球第一大致死疾病，每年约有1860万人因此失去生命。 △非接触心电图监测系统工作原理 具体来说，陈彦教授等人利用心脏电活动与机械活动是心脏活动同源不同表征的特性，开发了一种毫米波雷达系统，用于非接触式测量心脏机械活动，从射频（RF）信号中提取4D心脏机械运动信号 毫米波雷达装置放置在他们身体上方0.4至0.5米之间，在正常呼吸、不规则呼吸、运动后和睡眠四种不同的生理状态，以模拟日常生活中的常见情况。
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与相机和激光雷达相比，很少有自动驾驶数据集包含4D雷达，这限制了深度学习在4D雷达点云中的研究和应用，为了填补这一空白，我们提出了一个名为TJ4DRadSet的自动驾驶4D成像雷达数据集。 对于新一代4D成像雷达，4D点云将是主要的输出格式，包含空间信息和速度信息。目前，Astyx、RADIal和VoD数据集具有高分辨率4D雷达传感器。 主要内容 A、 传感器 TJ4DRadSet主要包括4D成像雷达、激光雷达和相机数据，如图1所示，相机和激光雷达安装在车顶支架上，4D成像雷达安装在前保险的中间，激光雷达可以360度扫描环境信息，而相机和 4D雷达和激光雷达的固有参数已在工厂进行离线校准，它可以分为两个外参的标定过程：相机标定和激光雷达标定；4D雷达和激光雷达外参校准。 图4（b）显示了自我车辆的速度分布，激光雷达和4D雷达的点云密度分布如图4（c）（d）所示。可以看出，4D雷达点云比激光点云稀疏，但雷达点包含更多特征，例如多普勒速度。
策划&撰写：韩璐 外媒报道称，通用汽车旗下自动驾驶子公司Cruise已经收购德国毫米波雷达供应商Astyx，该交易于今年4月份左右完成，收购金额尚未透露。 2017年，通用汽车收购了激光雷达公司Strobe，并将其业务整合到Cruise旗下。从这两例收购案可以看出，Cruise正在试图自研和生产传感器，对于自动驾驶企业来说，这将成为它未来的一大优势。
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