芯耀
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基于無(wú)處不在的傳感器，未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)可以收集到大量的數(shù)據(jù)。在智能化和靈敏度上，以后的傳感器將比現(xiàn)在的強(qiáng)很多倍，而且傳感器的使用數(shù)量會(huì)越來(lái)越多，因此也會(huì)越來(lái)越便宜。雷達(dá)就是這種傳感器的一個(gè)典型案例，高端汽車(chē)上已經(jīng)開(kāi)始使用簡(jiǎn)易雷達(dá)來(lái)輔助司機(jī)進(jìn)行駕駛。
現(xiàn)在的民用雷達(dá)多數(shù)用于氣象預(yù)報(bào)和航海上，這些雷達(dá)傳感器一般采用特殊的硅鍺（SiGe）工藝。硅鍺工藝的雷達(dá)傳感器尺寸較大，價(jià)格昂貴，并不太適合自動(dòng)駕駛汽車(chē)或者無(wú)人機(jī)應(yīng)用。
為了縮小尺寸、提高性能、降低功耗? ，比利時(shí)微電子研究中心（imec）開(kāi)發(fā)了基于 CMOS 技術(shù)的雷達(dá)傳感器。imec 的最終目標(biāo)是研發(fā)出雷達(dá)系統(tǒng)芯片（Radar-on-chip），不僅面積小、功耗低，而且可以集成很多附加功能。例如，imec 正在考慮如何利用雷達(dá)區(qū)分行人和騎自行車(chē)的人，這種技術(shù)甚至可以通過(guò)走路姿態(tài)來(lái)識(shí)別個(gè)人。當(dāng)然，這樣的功能并非短期能實(shí)現(xiàn)的，技術(shù)上還面臨很多挑戰(zhàn)。
在過(guò)去的 3 年中，以 28nm CMOS 技術(shù)為基礎(chǔ)，imec 正在開(kāi)發(fā)雷達(dá)系統(tǒng)芯片的模塊。2015 年，imec 已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一款 79GHz 的雷達(dá)收發(fā)器，通過(guò)一塊帶天線的微型電路板，即可構(gòu)成一個(gè)完整的雷達(dá)系統(tǒng)，測(cè)量精度為 10 厘米左右。
接下來(lái) imec 將繼續(xù)提升該雷達(dá)系統(tǒng)模塊的性能，增加更多的功能，提高測(cè)量精度，并將雷達(dá)應(yīng)用到更多的領(lǐng)域。
縮小雷達(dá)傳感器尺寸的方法之一是采用更高的工作頻率，imec 如今就正在開(kāi)發(fā) 140GHz 雷達(dá)。140GHz 雷達(dá)的天線尺寸更小，可以集成到芯片上，這樣使雷達(dá)的多普勒分辨率和深度分辨率得到提升。
同時(shí) imec 還在開(kāi)發(fā)應(yīng)用于 79GHz 和 140GHz 雷達(dá)系統(tǒng)的智能信號(hào)處理技術(shù)，雷達(dá)接收到的反射信號(hào)不但包括被測(cè)物體的位置信息，也包含了其移動(dòng)信息。利用這種微多普勒（micro-Doppler）信息，有可能將行人從跑步者、騎自行車(chē)者或飛奔的動(dòng)物中區(qū)分出來(lái)，甚至可以在一群人中識(shí)別每一個(gè)人。這樣以來(lái)，汽車(chē)根據(jù)雷達(dá)信息實(shí)現(xiàn)的輔助駕駛功能會(huì)更強(qiáng)大。
分析微多普勒信息需要用到圖像識(shí)別里面的模式識(shí)別和自學(xué)習(xí)算法，通過(guò)模式識(shí)別和自學(xué)習(xí)算法，雷達(dá)系統(tǒng)能夠識(shí)別單一目標(biāo)的微多普勒信息。接下來(lái)，imec 計(jì)劃利用多個(gè)雷達(dá)的組合系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn) 360 度覆蓋，這是自動(dòng)駕駛汽車(chē)所必需的技術(shù)。
