蔚来自研4D毫米波雷达的原理解析
继特斯拉自研4d毫米波雷达后，蔚来也加入了，不过蔚来用的是nxp的方案，性价比要比特斯拉高得多。
图片来源：nxp
毫米波雷达是可靠性最高的传感器，没有之一，必须配备。
4d毫米波雷达主要是增加了高度探测。图片来源：nxp
4d毫米波雷达的原理非常简单，就是将传统的3d毫米波雷达级联，增加通道数，也就是mimo，多输入多输出系统（mimo，multiple input multiple output）原本是控制系统中的一个概念，表示一个系统有多个输入和多个输出。如果将移动通信系统的传输信道看成一个系统，则发射信号可看成移动信道（系统）的输入信号，而接收信号可看成移动信道的输出信号。mimo雷达的基本含义是 ：雷达采用多个发射天线，同时发射相互正交的信号，对目标进行照射，然后用多个接收天线接收目标回波信号并对其进行综合处理，提取目标的空间位置和运动状态等信息。
mimo雷达虚拟阵的一个典型应用是用于雷达二维成像 ，雷达二维成像的距离分辨力 主要取决于雷达信号的带宽 ，方位分辨力主要取决于天线的波束宽度。要提高成像的距离分辨力，需要增加雷达信号的带宽是相对比较容易的。而要提高雷达信号的方位分辨力，需要增大天线或阵列的孔径，mimo 雷达是利用多发多收的天线结构等效形成虚拟的大孔径阵列 ，获得方位上的高分辨力。而这种虚拟阵的形成是实时的，能够避免传统的isar成像中存在的运动补偿问题。故mimo 雷达在成像应用上有其独特的优势。
德州仪器多个79ghz雷达级联响应图
图片来源：德州仪器
上图为德州仪器测试的多片级联雷达（mimo）的fft输出图，很明显通道数越多，精细程度就越高。
2发4收mimo雷达
图片来源：麦姆斯
2发4收mimo雷达就是8通道，5发8收就是40通道，一般传统毫米波雷达是3发4收，两个级联就是6发8收，即48个通道。而全球目前最顶级的毫米波雷达是大陆汽车的ars540，它4片3发4收的芯片级联，就是192通道。
图片来源：特斯拉
特斯拉用了两颗3发4收雷达收发器级联，大概率是德州仪器的awr2243，也就是48通道，远低于大陆汽车ars540的192通道。
nxp毫米波雷达产品线
图片来源：nxp
nxp的设定中，入门级的4d毫米波雷达或者叫图像雷达，是采用4片tef82xx收发器级联，一片s32r45配合做运算，高端的可采用6-8片tef82xx收发器级联，需要两片s32r45做运算。
图片来源：特斯拉
特斯拉毫米波雷达处理部分pcb，用了amd旗下xilinx的fpga，型号是xa7z020-1clg400q，内含两个arm a9核心，130级万门电路，53200个lut，dsp算力276gmacs，价格大约40-60美元，国内价格比较高，在900-1800人民币之间。还有一片美光的ddr3，容量125mb，型号mt41k64m16tw-107 aut，价格大约1美元。上方的可能是以太网物理层或者mipi csi-2物理层芯片，还有些供电。bom成本大约115美元，还有5美元的pcb。特斯拉的毫米波雷达大概率是中国台湾广达电脑或和硕代工的。
nxp使用asic，价格比fpga自然要低不少，估计大概是20-30美元。
一个图像雷达的样品。图片来源：nxp
图片来源：大陆汽车
ars540的天线板，似乎是用了沉金工艺，12发16收，4片mr3003级联。
nxp 4d图像雷达应用框架图
图片来源：nxp
tef82xx是3发4收，4片级联就是192通道，8片就是768通道，估计和8线的机械旋转激光雷达差不多了。
tef82xx参数表
图片来源：nxp
图片来源：各公司公开资料
上表为mr3003、tef82xx与awr2243主要参数对比，nxp性能略胜一筹，德州仪器的取样频率更高。mr3003是早期产品，早在2016年就有了，大陆汽车的ars540在2019年初就已经开发完成，只能用mr3003做收发器，不过相信未来大陆汽车会用tef32xx取代mr3003。大陆汽车的ars540也没等到s32r45问世，在2019年只能也用fpga做处理器，因此价格较高。
nxp的s32r45内部框架图
图片来源：nxp
s32r45采用4个a53运算核和3个m7实时运行与安全核。整体达asil-b级，mcu部分达asil-d级标准。雷达数据处理方面有一个spt 3.1 @ 600 mhz 集成 dsp 和多线程处理器，一个bbe32 dsp；环境模型方面有一个线性代数加速器，算力有300gflops。接口异常丰富，包括4x mipi csi2，pcie 2 x gen2/3, 2 lanes， 2 x gbe 10/100/1000 mbit/s， 8 x flexcan with fd。支持autosar mcal4.4。达到最高的aec-q100 1级标准，即-40 ºc to 150 ºc (tj) 。
图像雷达可以看到垂直“柱子”，根据高度信息可以轻易判断出什么是建筑物的柱子，什么是人，人的高度一般不超过2.4米。也就是说图像雷达可以识别行人，并且准确度不逊于图像摄像头。
毫无疑问，越来越多的厂家都会自研毫米波雷达，后发者优势明显，性能可轻易超过特斯拉的4d毫米波雷达。
编辑|：黄飞
IEEE-SA修改会员收费方法，降低参与门槛
STM32F4时钟系统原理图解析
三星正在研发将OLED和量子点相结合的技术
C语言中结构体能不能相加
我国高效半导体照明材料关键技术获新进展
蔚来自研4D毫米波雷达的原理解析
中兴通讯率先推出业界首个虚实共管vBRAS解决方案
xilinx7系列FPGA的应用及功能解析——chiptuo（芯片拓展者）
宁德时代将与松下、LG争锋 至2020年电池产能将增5倍
IIC-China 2010春季展参展商预览
E资讯：华硕发布小屏旗舰Zenfone 9，起售价799欧元
vps和vpn有什么区别，哪个更适合跨境电商
想用一张报表满足多人需求？只需这3招，轻松实现0到100分新突破
ADI公司发布两款14位数模转换器
化肥成分检测仪的特点有哪些
瑞萨电子推出RA6T1 MCU，适用于电机控制及基于AI的端点预测性维护
Cortina Access业绩将可望出现5～10％的成长
福特中国正式公布 Mustang Mach-E 中国制造计划 全球首个高性能纯电动平台打造
全球云计算的3A格局正向物联网市场延续
紧逼S7edge手机 Mark给华为P10相机打了很高的分
图片来源：nxp
毫米波雷达是可靠性最高的传感器，没有之一，必须配备。
4d毫米波雷达主要是增加了高度探测。图片来源：nxp
4d毫米波雷达的原理非常简单，就是将传统的3d毫米波雷达级联，增加通道数，也就是mimo，多输入多输出系统（mimo，multiple input multiple output）原本是控制系统中的一个概念，表示一个系统有多个输入和多个输出。如果将移动通信系统的传输信道看成一个系统，则发射信号可看成移动信道（系统）的输入信号，而接收信号可看成移动信道的输出信号。mimo雷达的基本含义是 ：雷达采用多个发射天线，同时发射相互正交的信号，对目标进行照射，然后用多个接收天线接收目标回波信号并对其进行综合处理，提取目标的空间位置和运动状态等信息。
mimo雷达虚拟阵的一个典型应用是用于雷达二维成像 ，雷达二维成像的距离分辨力 主要取决于雷达信号的带宽 ，方位分辨力主要取决于天线的波束宽度。要提高成像的距离分辨力，需要增加雷达信号的带宽是相对比较容易的。而要提高雷达信号的方位分辨力，需要增大天线或阵列的孔径，mimo 雷达是利用多发多收的天线结构等效形成虚拟的大孔径阵列 ，获得方位上的高分辨力。而这种虚拟阵的形成是实时的，能够避免传统的isar成像中存在的运动补偿问题。故mimo 雷达在成像应用上有其独特的优势。
德州仪器多个79ghz雷达级联响应图
图片来源：德州仪器
上图为德州仪器测试的多片级联雷达（mimo）的fft输出图，很明显通道数越多，精细程度就越高。
2发4收mimo雷达
图片来源：麦姆斯
2发4收mimo雷达就是8通道，5发8收就是40通道，一般传统毫米波雷达是3发4收，两个级联就是6发8收，即48个通道。而全球目前最顶级的毫米波雷达是大陆汽车的ars540，它4片3发4收的芯片级联，就是192通道。
图片来源：特斯拉
特斯拉用了两颗3发4收雷达收发器级联，大概率是德州仪器的awr2243，也就是48通道，远低于大陆汽车ars540的192通道。
nxp毫米波雷达产品线
图片来源：nxp
nxp的设定中，入门级的4d毫米波雷达或者叫图像雷达，是采用4片tef82xx收发器级联，一片s32r45配合做运算，高端的可采用6-8片tef82xx收发器级联，需要两片s32r45做运算。
图片来源：特斯拉
特斯拉毫米波雷达处理部分pcb，用了amd旗下xilinx的fpga，型号是xa7z020-1clg400q，内含两个arm a9核心，130级万门电路，53200个lut，dsp算力276gmacs，价格大约40-60美元，国内价格比较高，在900-1800人民币之间。还有一片美光的ddr3，容量125mb，型号mt41k64m16tw-107 aut，价格大约1美元。上方的可能是以太网物理层或者mipi csi-2物理层芯片，还有些供电。bom成本大约115美元，还有5美元的pcb。特斯拉的毫米波雷达大概率是中国台湾广达电脑或和硕代工的。
nxp使用asic，价格比fpga自然要低不少，估计大概是20-30美元。
一个图像雷达的样品。图片来源：nxp
图片来源：大陆汽车
ars540的天线板，似乎是用了沉金工艺，12发16收，4片mr3003级联。
nxp 4d图像雷达应用框架图
图片来源：nxp
tef82xx是3发4收，4片级联就是192通道，8片就是768通道，估计和8线的机械旋转激光雷达差不多了。
tef82xx参数表
图片来源：nxp
图片来源：各公司公开资料
上表为mr3003、tef82xx与awr2243主要参数对比，nxp性能略胜一筹，德州仪器的取样频率更高。mr3003是早期产品，早在2016年就有了，大陆汽车的ars540在2019年初就已经开发完成，只能用mr3003做收发器，不过相信未来大陆汽车会用tef32xx取代mr3003。大陆汽车的ars540也没等到s32r45问世，在2019年只能也用fpga做处理器，因此价格较高。
nxp的s32r45内部框架图
图片来源：nxp
s32r45采用4个a53运算核和3个m7实时运行与安全核。整体达asil-b级，mcu部分达asil-d级标准。雷达数据处理方面有一个spt 3.1 @ 600 mhz 集成 dsp 和多线程处理器，一个bbe32 dsp；环境模型方面有一个线性代数加速器，算力有300gflops。接口异常丰富，包括4x mipi csi2，pcie 2 x gen2/3, 2 lanes， 2 x gbe 10/100/1000 mbit/s， 8 x flexcan with fd。支持autosar mcal4.4。达到最高的aec-q100 1级标准，即-40 ºc to 150 ºc (tj) 。
图像雷达可以看到垂直“柱子”，根据高度信息可以轻易判断出什么是建筑物的柱子，什么是人，人的高度一般不超过2.4米。也就是说图像雷达可以识别行人，并且准确度不逊于图像摄像头。
毫无疑问，越来越多的厂家都会自研毫米波雷达，后发者优势明显，性能可轻易超过特斯拉的4d毫米波雷达。
编辑|：黄飞
IEEE-SA修改会员收费方法，降低参与门槛
STM32F4时钟系统原理图解析
三星正在研发将OLED和量子点相结合的技术
C语言中结构体能不能相加
我国高效半导体照明材料关键技术获新进展
蔚来自研4D毫米波雷达的原理解析
中兴通讯率先推出业界首个虚实共管vBRAS解决方案
xilinx7系列FPGA的应用及功能解析——chiptuo（芯片拓展者）
宁德时代将与松下、LG争锋 至2020年电池产能将增5倍
IIC-China 2010春季展参展商预览
E资讯：华硕发布小屏旗舰Zenfone 9，起售价799欧元
vps和vpn有什么区别，哪个更适合跨境电商
想用一张报表满足多人需求？只需这3招，轻松实现0到100分新突破
ADI公司发布两款14位数模转换器
化肥成分检测仪的特点有哪些
瑞萨电子推出RA6T1 MCU，适用于电机控制及基于AI的端点预测性维护
Cortina Access业绩将可望出现5～10％的成长
福特中国正式公布 Mustang Mach-E 中国制造计划 全球首个高性能纯电动平台打造
全球云计算的3A格局正向物联网市场延续
紧逼S7edge手机 Mark给华为P10相机打了很高的分