原標(biāo)題：4D成像雷達(dá)軟硬兼施，性能變本加厲

4D成像雷達(dá)作為一種先進(jìn)的傳感技術(shù)，在軟硬件結(jié)合方面展現(xiàn)出了卓越的性能提升，其性能變本加厲主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

一、硬件層面的提升

1. 天線陣列的增強(qiáng)：

• 4D成像雷達(dá)采用多輸入多輸出（MIMO）天線陣列，這種陣列可能包含幾十根天線，能夠向周圍環(huán)境中的目標(biāo)發(fā)射信號(hào)并接收反射信號(hào)。通過(guò)增加天線數(shù)量和密度，4D成像雷達(dá)顯著提升了角度和速度的分辨率，使得輸出的點(diǎn)云圖像更加致密，能夠刻畫(huà)更為真實(shí)的環(huán)境圖像。

• 例如，一些廠商通過(guò)級(jí)聯(lián)多顆MMIC（單片微波集成電路）芯片，如德州儀器的AWR2243，在射頻PCB板上連接在一起，達(dá)到收發(fā)天線數(shù)量倍增的效果，從而提高了雷達(dá)的性能。

2. 芯片技術(shù)的創(chuàng)新：

• 專用芯片方案是提升4D成像雷達(dá)性能的重要途徑之一。例如，恩智浦推出的S32R294雷達(dá)信號(hào)處理器，基于臺(tái)積電16nm工藝，能夠處理4D點(diǎn)云雷達(dá)信號(hào)，為主機(jī)廠提供擴(kuò)展性解決方案。這種專用芯片在功耗、性能和成本之間取得了良好的平衡。

• 還有一些初創(chuàng)企業(yè)，如Uhnder，自研了數(shù)字成像雷達(dá)芯片，如S80，該芯片采用DCM（數(shù)字編碼調(diào)制）技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了更高的探測(cè)距離和分辨率。

二、軟件層面的優(yōu)化

1. 超分辨算法的應(yīng)用：

• 單純?cè)黾犹炀€陣列并不足以實(shí)現(xiàn)高角分辨率，還需要利用超分辨算法來(lái)提高信號(hào)的分辨能力。超分辨算法利用信號(hào)之間的相干性和稀疏性來(lái)重構(gòu)信號(hào)的細(xì)節(jié)和特征，可以在不增加硬件成本的情況下大幅提升雷達(dá)的性能。

• 例如，傲酷（Oculi）通過(guò)其專有的AI算法驅(qū)動(dòng)的虛擬孔徑成像軟件，將角度分辨率提高了50-100倍，解決了傳統(tǒng)雷達(dá)只能通過(guò)增加實(shí)體天線數(shù)量來(lái)提高角分辨率的難題。

2. 算法與硬件的深度融合：

• 4D成像雷達(dá)的軟硬件結(jié)合不僅體現(xiàn)在硬件性能的提升上，還體現(xiàn)在算法與硬件的深度融合上。通過(guò)優(yōu)化算法，可以更好地發(fā)揮硬件的性能，實(shí)現(xiàn)更高效的數(shù)據(jù)處理和更準(zhǔn)確的目標(biāo)檢測(cè)。

• 例如，一些廠商提供的4D成像雷達(dá)解決方案包括參考硬件設(shè)計(jì)、軟件驅(qū)動(dòng)程序、示例配置、API指南和用戶文檔等，使得用戶能夠更方便地集成和使用雷達(dá)系統(tǒng)。

三、性能提升的具體表現(xiàn)

1. 探測(cè)能力的提升：

• 4D成像雷達(dá)的探測(cè)距離和角分辨率顯著提升。例如，一些產(chǎn)品的探測(cè)距離可達(dá)300米以上，角分辨率可達(dá)1度方位角和2度俯仰角。這使得雷達(dá)能夠更準(zhǔn)確地探測(cè)到車輛周邊的物體，包括靜止物體和動(dòng)態(tài)物體。

2. 環(huán)境感知能力的提升：

• 依靠測(cè)高能力和點(diǎn)云圖像，4D成像雷達(dá)可以初步判定靜止物體與車輛的位置關(guān)系，避免因簡(jiǎn)單過(guò)濾靜止信號(hào)而造成的安全隱患。同時(shí)，它還可以提供更豐富和更準(zhǔn)確的環(huán)境感知信息，如目標(biāo)的形狀、類型、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和軌跡等。

3. 全天候工作能力：

• 4D成像雷達(dá)可以在任何天氣和光照條件下穩(wěn)定工作，不受雨霧、雪、灰塵等因素影響。這使得它在自動(dòng)駕駛汽車等應(yīng)用場(chǎng)景中具有更高的可靠性和實(shí)用性。

綜上所述，4D成像雷達(dá)通過(guò)軟硬件兼施的方式實(shí)現(xiàn)了性能的顯著提升。在硬件層面，通過(guò)增強(qiáng)天線陣列和芯片技術(shù)創(chuàng)新來(lái)提升雷達(dá)的探測(cè)能力和分辨率；在軟件層面，通過(guò)應(yīng)用超分辨算法和優(yōu)化算法與硬件的深度融合來(lái)提升雷達(dá)的環(huán)境感知能力和全天候工作能力。這些提升使得4D成像雷達(dá)在自動(dòng)駕駛汽車等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。