華為于4月18日發(fā)布了用于ADS（Autonomous Driving Solution）核心傳感器,，成像毫米波雷達(dá),。趁熱乎的,，我來分析下華為成像雷達(dá)方案,。

　　華為2019年毫米波雷達(dá)項(xiàng)目立項(xiàng)到2021年量產(chǎn)交付,，這部分交付的應(yīng)該是傳統(tǒng)毫米波雷達(dá),，也就是角雷達(dá),，中距雷達(dá)（MRR）以及遠(yuǎn)距雷達(dá)（LRR）,。而華為重推的是2022 SOP的成像雷達(dá),，我們來看看作為華為ADS核心組件的成像雷達(dá)特點(diǎn),，以及技術(shù)評(píng)價(jià),，順便本文也是成像雷達(dá)科普。

　　圖1 華為成像雷達(dá)

　　首先華為采用了經(jīng)典FMCW方案,，而沒有采用諸如PMCW,，OFDM等方案，路線相對(duì)保守穩(wěn)定,，這應(yīng)該是技術(shù)調(diào)研后的結(jié)果,。

　　大概率采用了級(jí)聯(lián)RF-CMOS雷達(dá)射頻前端+后端基帶處理芯片分立方案，也就是目前做成像雷達(dá)的主流方案,，沒有特別的地方,。

　　采用遠(yuǎn)近掃方案，這是傳統(tǒng)前向雷達(dá)的典型方案,，只不過傳統(tǒng)前向雷達(dá)的遠(yuǎn)近掃FoV都比較窄,，華為的近距離FoV要寬很多，但是目前成像雷達(dá),，比如Conti ARS540能夠?qū)崿F(xiàn)±60°,，300m范圍環(huán)境感知，不區(qū)分遠(yuǎn)近掃,，從華為的產(chǎn)品介紹來看離此水平有提升空間,。

　　天線方案也就是收發(fā)通道方案采用了12TX24RX，與目前主流級(jí)聯(lián)成像雷達(dá)方案的12TX16RX確實(shí)不同,。也就是接收通道變多了,，華為PPT中還特意指出了這一點(diǎn)，較傳統(tǒng)雷達(dá)有24倍的提升,，較業(yè)界主流成像雷達(dá)有50%的通道數(shù)提升,。這兩個(gè)數(shù)字是沒有錯(cuò)的，目前傳統(tǒng)前雷達(dá)是3TX4RX,，虛擬通道是12,，12TX24RX，虛擬通道是288,，288/12=24,。同理，主流成像雷達(dá)是12TX16RX,，虛擬通道是192,，簡單計(jì)算可得50%的通道數(shù)提升。

　　圖2 華為成像雷達(dá)通道信息

　　需要指出的是,，我們?cè)O(shè)置更多通道的目的當(dāng)然是提高角度分辨率,，包括俯仰以及水平，但是將通道數(shù)領(lǐng)先作為商業(yè)宣傳無可厚非,，而作為技術(shù)宣傳就還不夠狠,。一方面,，我們需要多通道，正所謂巧婦難為無米之炊,，如果都沒有多通道,，當(dāng)然沒法實(shí)現(xiàn)高分辨（軟件算法實(shí)現(xiàn)暫不討論）；另一方面,，有了多通道,，相當(dāng)于賭徒有了一副好牌，廚子有了好食材,，但是賭徒有可能將好牌打得稀巴爛，廚子也可能浪費(fèi)了好食材,。意思是如何利用好這288個(gè)通道才是體現(xiàn)技術(shù)功力的地方,，而不是單單看提升了多少通道。比如這288個(gè)通道是否都用于DoA,，我猜想這288個(gè)通道大概率有一部分用于校準(zhǔn),，實(shí)際用于DoA的會(huì)低于這個(gè)數(shù)字。另外,，如何分配水平及俯仰通道數(shù),，如何將角度解模糊設(shè)計(jì)考慮其中，同時(shí)又要保證天線布局不會(huì)使得雷達(dá)板尺寸過大等等,，華為的方案還要考慮遠(yuǎn)掃近掃天線分配,，說實(shí)話，這塊確實(shí)很難,，目前還不知道華為如何解決,，解決到什么程度，發(fā)布會(huì)當(dāng)然沒必要講這些,，我們到時(shí)候拆個(gè)雷達(dá)看看布局就好分析了哈哈,。

　　另外，PPT中提到,，角度水平分辨率為1°,，垂直做到2°，我倒是不想只看到這些冰冷數(shù)字,，完全可以在標(biāo)定室放些角反射器,，這些角反射器同距離，靜止,，不同俯仰,，不同方位，看雷達(dá)能夠分辨的最小角度的統(tǒng)計(jì)結(jié)果,，能否達(dá)到以上指標(biāo),。

　　另外,，還介紹了4D點(diǎn)云應(yīng)用，中國場景數(shù)據(jù)優(yōu)化,，靈活架構(gòu)（就是融合層次及方案）等信息,，說實(shí)話，也是中規(guī)中矩,，沒有人無我有,，眼前一亮的激動(dòng)，只期華為做到人有我優(yōu)吧,。如果對(duì)這一部分感興趣,，我在公眾號(hào)（毫米波雷達(dá)技術(shù)雜貨鋪），4D雷達(dá)板塊都有詳細(xì)論述,，感興趣的可以看看,。

　　圖3 華為成像雷達(dá)技術(shù)特點(diǎn)

　　我在毫米波雷達(dá)技術(shù)雜貨鋪專欄文章，4D雷達(dá)之信號(hào)處理架構(gòu)中指出過,，高動(dòng)態(tài)范圍是成像雷達(dá)區(qū)別于傳統(tǒng)雷達(dá)的核心特征之一,，非常關(guān)鍵。華為也關(guān)注了這一點(diǎn),。從發(fā)布會(huì)的測試demo視頻也可以粗略看到大小目標(biāo)并行運(yùn)動(dòng)點(diǎn)云,，不過是否可以穩(wěn)定跟蹤及識(shí)別還不能確定。

　　圖4 華為成像雷達(dá)動(dòng)態(tài)范圍

　　發(fā)布會(huì)中還提到了多徑處理,，用于非視距感知,，能將這一點(diǎn)作為亮點(diǎn)分享的國內(nèi)雷達(dá)廠商極少。事實(shí)上,，視覺方案,，激光雷達(dá)等傳感器都是視距檢測，也就是如果有目標(biāo)被遮擋,，攝像頭,，Lidar是沒有辦法感知到被遮擋目標(biāo)的，因?yàn)楣鉀]法轉(zhuǎn)彎嘛,，但毫米波雷達(dá)發(fā)射接收的是電磁波,，存在多徑傳播現(xiàn)象，也就是說,，部分NLOS電磁波能量經(jīng)前車車底傳播,，被前前車反射后又經(jīng)前車車底反射回來被雷達(dá)接收。這一點(diǎn)在大陸ARS540公開技術(shù)資料中也有提及,，如圖6,，相關(guān)非視距傳播技術(shù)比ARS430提升40%。

　　圖5 華為成像雷達(dá)多徑處理

　　圖6 大陸ARS成像雷達(dá)多徑利用

　　圖7 華為成像雷達(dá)多徑利用

　　華為成像雷達(dá)其他部分,，比如護(hù)欄識(shí)別,，垂直測高,，遠(yuǎn)距高分辨，F(xiàn)reespace,，雷達(dá)數(shù)據(jù)融合等都屬于業(yè)內(nèi)主流技術(shù)特點(diǎn),，沒太多新意，因?yàn)闆]有公布更多信息,，也沒有辦法進(jìn)一步評(píng)價(jià),。

　　此外，更多的涉及成像雷達(dá)水平的技術(shù)點(diǎn)也未公開,，比如,，

　　1 對(duì)于288通道，雷達(dá)能否可靠自校準(zhǔn),，包括水平及俯仰,，這么多通道保證相位不出問題也是很難的，對(duì)校準(zhǔn)要求極高,，這也是Oculii推它的VAI技術(shù)的原因之一。

　　2 跟蹤方法未提及,，目前主要分享了點(diǎn)云信息,，目標(biāo)跟蹤方案及效果未知。

　　3對(duì)雜點(diǎn)的處理未提及,，毫米波雷達(dá)的一個(gè)嚴(yán)重drawback就是雜點(diǎn)虛警問題,，華為在這上面否有獨(dú)特的技術(shù)理解還未可知。

　　4 雷達(dá)間互干擾,，抗雷達(dá)間互干擾是后續(xù)雷達(dá)部署必須考慮的問題,。

　　5 對(duì)VRU的識(shí)別，傳統(tǒng)毫米波雷達(dá)主要應(yīng)用于高速ADAS,，基本不用于城區(qū),，那么高速ADAS條件下我們關(guān)心對(duì)車輛的穩(wěn)定跟蹤就好了，成像雷達(dá)的應(yīng)用面擴(kuò)展至城區(qū),，道路交通參與者在數(shù)量以及種類上比高速ADAS場景提升了一個(gè)數(shù)量級(jí),，尤其是道路交通弱勢群體（VRU），包括行人,，騎行者,，騎電瓶車的人，騎摩托車的人,，對(duì)這些人的穩(wěn)定檢測,，跟蹤，識(shí)別是重中之重,，我期待華為成像雷達(dá)在這方面的表現(xiàn),。

　　6 另外就是量產(chǎn)硬件一致性,，穩(wěn)定性，可靠性這些問題,。

　　從公開的測試demo以及PPT講解,，華為的成像雷達(dá)在國內(nèi)基本屬于第一梯隊(duì)，但能否在國際上站穩(wěn)腳跟還需觀察,，畢竟ZF,，Aptiv，Continental等等都是強(qiáng)勁對(duì)手,。

　　中國毫米波雷達(dá)產(chǎn)業(yè)真正起步也就這幾年的事,，道路異常坎坷,，沖破國外巨頭壟斷也絕非易事,。目前角雷達(dá)國內(nèi)本土企業(yè)慢慢開始占有一定份額，前雷達(dá)依舊任重道遠(yuǎn),。事實(shí)上,，前雷達(dá)實(shí)現(xiàn)難度遠(yuǎn)高于角雷達(dá)，而成像前雷達(dá)更不是一朝一夕的功夫,，所以如果我們看到點(diǎn)云demo就歡呼雀躍,，不過是自欺欺人罷了，路途遙遠(yuǎn),，同志仍須努力,。我到覺得華為后期完全可以自研雷達(dá)芯片，發(fā)揮芯片領(lǐng)域,，通信領(lǐng)域的優(yōu)勢,，從芯片，硬件,，天線,，算法等各個(gè)方面完成跨越式創(chuàng)新，將車載雷達(dá)集成通信能力,，完成車載通信感知一體化,，既能環(huán)境成像感知，又能依靠雷達(dá)實(shí)現(xiàn)車間,，車與路端通信,，那就很好玩了，可能頻段是個(gè)問題吧,。