雷达技术已经在很多方面施展作用。远程窄射线雷达需要不同的天线配置和更高的功率。例如,中、远距离范围内高级驾驶员辅助系统(ADAS)雷达能够以毫米级的精确度探测远至250米处的物体。具有较宽波束的短程TI毫米波传感器用于近距离检测,例如检测汽车附近的物体或工业应用中的液位检测。
雷达系统根据范围(距离),频率(速度)和角度(角度分辨率)在三维空间中检测物体。雷达的角分辨率取决于天线的孔径。在模块上使用多个天线可以提供更高的角度分辨率。发射功率、信号波形、天线数目和处理能力的可扩展性使得TI毫米波传感器可以被广泛地应用。
由集成的强大处理器运行的边缘信号处理可以为边缘处的模式识别和人工智能算法提供数据分析。边缘处理技术可以使机械手臂在本地处理传感器; LIDAR技术、雷达图像定位处理、 以及能够检测工业罐中危险因素的TI毫米波光谱传感器也都是边缘处理的例子。
时间、频率、空间
除了飞行时间之外,由发送器和反射器的相对速度引起的频率的改变可以由雷达系统拾取。执法人员利用这些系统来检测超速驾驶的违规者。
雷达以调制波形连续发送信号。这种被称为频率调制连续波的高级信号处理算法,以时间,频率和空间三个维度联合接收波形,以合成物体的图像。与照相机不同,这些图像是物体的轮廓,这也避免了关于隐私方面的担忧。
分布式传感器可以监视更广阔的视野并解决处于相同距离但不同位置的物体。一系列同步传感器已经部署在高成本的逆合成孔径雷达(ISAR)中。采用CMOS TI毫米波解决方案,合成阵列只需孔径雷达(ISAR)的一小部分成本和复杂性,就可以提供能够高速高分辨率成像的大孔径。
设想一下汽车保险杠上安装多个TI毫米波传感器,可以辨别出1度距离范围内的物体。现代雷达采用微型多普勒雷达和级联雷达,通过机型详细的轮廓刻画和分类来查看物体。它可以确定一个物体是卡车、小型车辆还是人。多个分布式传感器的阵列处理和传感器融合可以提供高分辨率图像,但涉及大量数据并且需要大量带宽。本地信号处理器可以消除对中央处理器高速接口的需求。
我们将继续致力于提高分辨率,并结合复杂的算法,如同时定位和测绘以及合成孔径雷达,使其成为主流成像技术。未来,雷达与LIDAR的结合可以为更多应用提供最佳的视觉解决方案。
半导体技术的创新超越了射频、模拟和数字信号处理,带来了毫米波传感器的变革。过去仅限于小型防御和空间应用的雷达系统现在已部署在汽车和工业应用中。这些技术开阔了我们的视野并提供了巨大的创新机会。