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TI毫米波技能的毫米波传感器,可真实完成“眼见为实”

TI毫米波技术的毫米波传感器,可真正实现“眼见为实”-这种机器视觉依赖于复杂的互补计算方式,在汽车、工厂自动化、楼宇自动化和医疗等领域的应用中,通常被用于形成精确的物体图像。主动传感器是传输一个或多个波流,并智能地将反射转换成图像。

一直以来,许多技能抢先的厂商都致力于开发高度集成的雷达视觉技能,完成精准且不受环境噪音影响的效果。一架巨大的飞机在屏幕上只能呈现为一个点,那现已是曩昔的老旧雷达屏幕了。现如今,选用TI共同毫米波技能的毫米波传感器,能够协助咱们看到具有具体概括的物体并对其进行分类,完成“眼见为实”。

TI毫米波技能的毫米波传感器,可真实完成“眼见为实”

幻想一下,一个活络的机器即便在充溢尘埃、漆黑、雾气或下雨等恶劣条件下也能避开妨碍;一个安全体系,能够透过墙面看到入侵者;一架无人机能够检测到肉眼看不到的高架电缆;一个装置在手术东西顶级的微型雷达能够检测到生物质;又或许一个微型传感器能够监测动脉壁和声带运动。

TI毫米波技能的毫米波传感器,可真实完成“眼见为实”

这种机器视觉依赖于杂乱的互补核算方法,在轿车、工厂自动化、楼宇自动化和医疗等范畴的运用中,通常被用于构成精确的物体图画。自动传感器是传输一个或多个波流,并智能地将反射转换成图画。(阅览咱们的白皮书了解更多关于TI毫米波雷达技能,《毫米波雷达:在边际地带完成更高的智能自主性》。)

革新者

当然,无线电勘探和测距(雷达)并不是新的技能。每一次驾驭员自主进行操作和每一次自主巡航操控的飞翔使命都需求雷达体系的参加。这一概念诞生于第二次世界大战期间,从那以后被广泛运用。这一概念不只仅在军事用处方面起到了开创性的效果,对其它范畴的运用也有巨大贡献。比如空中和地上交通操控、地上和地下测绘、天气预报、轿车高档驾驭员辅佐体系(ADAS)以及医疗监控等运用都在装备电磁(EM)测距。

TI毫米波技能的毫米波传感器,可真实完成“眼见为实”

尽管比如超声波测距和成像等低频率的技能现已遍及运用,而且本钱可被承受,但它局限于短间隔规模内。而雷达具有广泛的作业频率规模,从300 MHz到300 GHz,包含78-81 GHz广泛用于轿车运用,60 GHz用于工业运用。在低频时,电磁传达衰减较小。低频雷达能够掩盖很长的间隔,但需求大型天线或多个天线才干补偿有限的精度和视点分辨率。频率越高,衰减越大,但分辨率和精度相同与之增加。而且,在更高的频率下,无线电、基带和天线的集成愈加有用。在超高频率下,光学传感器的分辨率是无法被比较的,可是在超高频率下光学传感器存在被周围的妨碍物含糊的可能性。

可是直到最近,因为本钱、技能杂乱性和精确性等原因,雷达在许多轿车和工业运用中无法广泛运用。可是德州仪器的CMOS芯片上的单片式毫米波感测处理方案能够改动这一应战。

运用方便

从前,布置雷达需求许多的射频(RF)规划和专业知识。将天线、射频、模仿、数字处理器和恰当的接口等精确地进行集成,需求贵重和繁琐的规划。

可是现在,咱们的集成雷达芯片带来了许多立异性的即插即用处理方案。除了规范的轿车运用之外,许多工业和商业运用也能够从简略易用的TI毫米波传感器中获益。集成DSP和微操控器的功率和便利性将供给多种用处。它能够经过实时监控纠正前端异常情况来进步全体功用。此外,它还专门供给一个芯片上的渠道用于本地运用程序和数据剖析。

TI毫米波技能的毫米波传感器,可真实完成“眼见为实”

例如,无人机上的嵌入式毫米波传感器能够检测农业土壤和作物的质量。工业化学品储罐内的传感器能够检测液位和蒸汽密度。带有集成剖析引擎的传感器能够检测、计算和剖析人员的移动。一个细小的传感器能够监测患者的心跳和呼吸形式。贴片中的一系列TI 毫米波传感器能够在瞬间就监测到中心体温文动脉壁的情况。在一些运用中,集成设备乃至能够代替超声波传感器,一起在轿车保险杠上供给更多功用。

可扩展性

雷达技能现已在许多方面发挥效果。长途窄射线雷达需求不同的天线装备和更高的功率。例如,中、远间隔规模内高档驾驭员辅佐体系(ADAS)雷达能够以毫米级的精确度勘探远至250米处的物体。具有较宽波束的短程TI毫米波传感器用于近间隔检测,例如检测轿车邻近的物体或工业运用中的液位检测。

TI毫米波技能的毫米波传感器,可真实完成“眼见为实”

雷达体系依据规模(间隔),频率(速度)和视点(视点分辨率)在三维空间中检测物体。雷达的角分辨率取决于天线的孔径。在模块上运用多个天线能够供给更高的视点分辨率。发射功率、信号波形、天线数目和处理才能的可扩展性使得TI毫米波传感器能够被广泛地运用。

由集成的强壮处理器运转的边际信号处理能够为边际处的形式识别和人工智能算法供给数据剖析。边际处理技能能够使机械手臂在本地处理传感器; LIDAR技能、雷达图画定位处理、 以及能够检测工业罐中风险要素的TI毫米波光谱传感器也都是边际处理的比如。

时刻、频率、空间

除了飞翔时刻之外,由发送器和反射器的相对速度引起的频率的改动能够由雷达体系拾取。执法人员使用这些体系来检测超速驾驭的违规者。

雷达以调制波形接连发送信号。这种被称为频率调制接连波的高档信号处理算法,以时刻,频率和空间三个维度联合接纳波形,以组成物体的图画。与照相机不同,这些图画是物体的概括,这也避免了关于隐私方面的忧虑。

分布式传感器能够监督更宽广的视界并处理处于相同间隔但不同方位的物体。一系列同步传感器现已布置在高本钱的逆组成孔径雷达(ISAR)中。选用CMOS TI毫米波处理方案,组成阵列只需孔径雷达(ISAR)的一小部分本钱和杂乱性,就能够供给能够高速高分辨率成像的大孔径。

TI毫米波技能的毫米波传感器,可真实完成“眼见为实”

想象一下轿车保险杠上装置多个TI毫米波传感器,能够辨别出1度间隔规模内的物体。现代雷达选用微型多普勒雷达和级联雷达,经过机型具体的概括描写和分类来检查物体。它能够确认一个物体是货车、小型车辆仍是人。多个分布式传感器的阵列处理和传感器交融能够供给高分辨率图画,但触及许多数据而且需求许多带宽。本地信号处理器能够消除对中央处理器高速接口的需求。

咱们将持续致力于进步分辨率,并结合杂乱的算法,如一起定位和测绘以及组成孔径雷达,使其成为干流成像技能。未来,雷达与LIDAR的结合能够为更多运用供给最佳的视觉处理方案。

半导体技能的立异逾越了射频、模仿和数字信号处理,带来了毫米波传感器的革新。曩昔仅限于小型防护和空间运用的雷达体系现在已布置在轿车和工业运用中。这些技能开阔了咱们的视界并供给了巨大的立异时机。

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