汽车感知新时代！4D成像雷达让车辆“看”得更透彻
一台汽车在雨中行驶，摄像头被水珠模糊，激光雷达因大雨衰减，而毫米波雷达系统依然清晰地勾勒出前方道路的关键目标轮廓——这正是汽车智能化时代高级驾驶辅助系统（ADAS）进化的核心方向。传感器技术、人工智能算法和节能微处理器的进步使ADAS成为现代汽车的标配，然而大多数ADAS系统主要是前向感知，视野仅90至120度；即便使用多摄像头实现360度视图，在空间精度和物体检测方面仍存在妥协。
雷达技术：全天候汽车之眼
在ADAS的多种传感技术中，雷达是少数能在绝大多数环境条件下稳定运行的传感器技术之一，无论是白天、夜晚，还是雨、雾、雪等恶劣天气。
与其他传感器相比，雷达性能不易受环境因素干扰，因而成为ADAS应用的核心部件。凭借其成本优势，雷达技术为汽车制造商提供了降低系统成本的机会。
但要成为ADAS中主要的传感器技术，雷达需要更精确的目标识别和更高的空间精度。设计更大孔径的雷达虽能提高检测精度，却需要更多物理空间，特别是对于前置雷达，往往会影响车辆的外观设计。
分布式孔径雷达：突破物理限制的创新
分布式孔径雷达（DAR）作为一种创新解决方案，正受到越来越多关注。这种方案通过放置两个或多个物理上分离的、面向前方的中程雷达传感器，突破了传统雷达的物理限制。通过协同多个传感器并结合传感器融合技术，DAR可以创建一个大虚拟孔径，方位分辨率达到0.5度或更小，显著提升空间分辨率。
这种方法有助于检测邻近的单个物体，实现更精确的车辆定位和物体识别。研究表明，使用三个传感器可以进一步提高性能。与传统雷达相比，DAR在保持高性能的同时，避免了笨重的硬件设计，解决了车辆集成面临的挑战。
4D成像雷达：传感技术的未来
全面实现导航驾驶辅助（NOA）需要三种主要传感技术——摄像头、毫米波雷达和激光雷达。每种技术都有其优势和局限性，彼此相互补充。
虽然激光雷达的高分辨率无可争议，但随着4D成像毫米波雷达技术的不断发展，它在许多应用场景中正迅速成为激光雷达的可行替代品。
4D成像毫米波雷达具备距离、速度、方位角和仰角四个维度的探测能力，实现真正的三维空间感知。许多汽车制造商正在用成本较低的4D成像毫米波雷达取代或计划取代激光雷达。
盖世汽车研究院预测2030年乘用车L2级及以上功能标配市场渗透率有望超90% ，这预示着4D成像毫米波雷达在汽车行业的光明前景。
安富利4D雷达方案：重塑4D雷达性能边界
安富利提供的S32R41+2*TFE82双芯片级联方案 代表了4D成像雷达的前沿技术。该解决方案从三个关键角度推动了技术进步：
一是出色的射频前端传感，4D成像毫米波雷达需要准确识别行人、自行车等小目标，要求传感器在长距离内能精确探测，并可靠区分小物体。优化后的射频性能通过增强射频链路预算、输出功率、噪声系数和相位噪声，显著提升了检测能力和分辨率。TEF82 RFCMOS汽车雷达收发器是一款高性能、单芯片、低功耗的解决方案，工作频率为76GHz至81GHz，覆盖整个汽车雷达频带。
二是强大的数据处理能力，S32R41处理器提供的强大计算能力使雷达能够实时处理大量数据，并生成准确的三维位置+速度的环境图像。通过采用多输入多输出（MIMO）技术，雷达系统可以访问更多的虚拟信道，从而大幅提高目标检测和跟踪的精度和范围。
三是创新的开发工具与环境，安富利还可提供天线参考、相应的雷达校准算法以及友好的开发环境，使射频工程师能够轻松评估TEF82的射频性能，算法工程师也能高效地开发和验证自己的算法，加快开发进程。
随着技术的不断进步，下一代ADAS系统将不再仅仅依赖于单一传感器技术，而是会走向多技术融合的道路。4D成像雷达与摄像头、激光雷达的智能融合，将创造出更安全、更可靠的自动驾驶体验。
未来的汽车将不再仅仅是交通工具，而是成为拥有“超强感知能力”的智能伙伴。
