感知世界的最新利器、毫米波技术的继任者——超宽带(UWB)雷达技术

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人工智能和物联网时代的到来,使得一大批曾经高高在上的黑科技伴随着各种智能产品逐渐走入寻常百姓的生活,这其中,毫米波雷达技术无疑是最火的之一。毫米波雷达具有频带宽、波长短、波束窄、重量轻、分辨力强和穿透性强等特点。与微波相比,毫米波雷达分辨力高,结构轻便小巧;与红外和可见光相比,毫米波雷达穿透性更强,受气候的影响较小,能保证雷达在雨雪暴风、烟尘等恶劣环境中正常检测,具有全天候全时工作的特性。正因为有着如此多的优点,它很快被各大企业重视并应用在自动驾驶、智能家居、健康监测、智慧城市、智慧楼宇等等领域。我们购买的新能源汽车,家里使用的扫地机,地铁机场里的安检设备,办公室里的智能感知开关……随处可见毫米波雷达的身影。

 随着市场应用的不断扩展,人们已经不满足于技术现状,对雷达方案有了更高、更多的要求,因此UWB技术进入了大众的视野。UWB,即超宽带(Ultra-Wideband)技术,最初被美国陆军用来探测地下物体,是一种不采用正弦载波、而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据的无线载波通信技术。不同于毫米波动辄几十GHz的频段,超宽带技术使用的工作频率是3.1~10.6GHz,发射带宽大于500MHz,因此拥有高速的传输速率和更好的穿透性(可穿透非金属障碍物);同时超宽带脉冲雷达技术是发射机发射持续时间极短的脉冲信号,而收发机的重频周期较长,因此单位时间内消耗的功耗极低。另外,由于高带宽以及需要现场设备采集计算,所以探测精度和安全性能也都很高,抗干扰能力非常强。

 

超宽带技术虽然有很多优势,但开发起来难度不小,例如针对复杂环境的干扰,强反射杂波干扰对雷达回波的信噪比影响十分重要,普通的信号处理方法很难将其去除,从而使雷达系统发生误判或者漏判。有鉴于此,来自国防科技大学的东晟南祥团队经过密集攻关,在超宽带(UWB)雷达技术的基础上,采用自适应杂波消除技术抑制雷达回波中的强反射杂波干扰,提高了雷达监测的准确率,一举将误差提升到了毫米级。同时结合深度学习算法等核心技术,研发出了生命体征监测雷达、跌倒报警雷达、人体存在检测雷达全系列模组及终端机,能为智慧养老、司法监视、婴儿监护、智慧病房、智能酒店、智能家居、智能安防等领域提供核心传感模块和系统解决方案,受到国内外合作伙伴的一致好评。

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人工智能和物联网时代的到来,使得一大批曾经高高在上的黑科技伴随着各种智能产品逐渐走入寻常百姓的生活,这其中,毫米波雷达技术无疑是最火的之一。

4D 成像毫米波雷达 - 101

当前影响智能驾驶以及AEB安全性能的因素其中很重要的一条是,传感器的能力。例如当前毫米波雷达的局限性,有很大的关系,无法感知静止物体的感知,主要靠视觉摄像头。而视觉感知就比较容易受环境光线以及AI样本库标记丰富度影响。

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超宽带(UWB)技术、应用及芯片厂商

跟WiFi和蓝牙一样,超宽带(UWB)是一种短距离无线通信协议,自从2019年苹果在其iPhone 11中引入UWB芯片U1和AirTag功能以来,UWB便开始走入大众视野,成为短距离无线通信和精确定位的热门应用。

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