本资料 照本宣科，仅仅提供参考。

ARS548的产品特性

简单的罗列：

1、天线更多，分辨率更高；

2、多了俯仰角测量，实现目标4D数据和3维坐标的测量，便于用户区分目标类型；

3、探测距离更大；

4、车载以太网接口，通讯带宽无瓶颈，且实现了Detection（即Cluster）与Object目标同时输出；

具体的详细介绍：

首先，ARS548是分辨率最高的毫米波雷达，地平经度Azimuth或者说水平分辨率达1.2°，绝大多数毫米波雷达水平分辨率只有5°，ARS548是普通毫米波雷达水平分辨率的5倍，。

其次，ARS548是唯一具备能够真正测量目标高度的毫米波雷达，也就是其垂直分辨率Elevation较高，达到了2.3°。

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图为：ARS548的高度测量

第三，ARS548有效距离在水平视场角（FOV）在100°情况下高达300米，其他毫米波雷达有效距离可达250米，但FOV会缩到只有8-10°，远低于ARS548的100°。

第四，ARS548是唯一能够输出图像的毫米波雷达，大陆汽车称之为Rdar Detection Image Output RDI，效果直逼8线激光雷达。

第五，ARS548使用微多普勒技术，是唯一可以检测道路弱势群体使用者VRU（如老年人和儿童）的毫米波雷达。

第六，ARS548是唯一使用SAR合成孔径技术提高近距离分辨率的毫米波雷达，在10米范围内，ARS548可以使用SAR技术提高角分辨率。

第七，ARS548是唯一不过滤静态目标的毫米波雷达。目前，绝大多数毫米波雷达为降低误报率，会过滤掉静态目标，ARS548具备超高分辨率，同时能检测物体高度，误报率大幅降低，所以保留了静态目标。

第八，ARS548是唯一具备复杂交通场景下轨迹跟踪与预测的毫米波雷达。

第九，ARS548可以探测到隐藏的车辆。ARS548探测到隐藏车辆的几率从上一代最先进产品ARS430的40%，提升至80%，而大部分毫米波雷达只能做到20%。

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侦查隐藏车辆（车队）

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ARS548取得绝对第一性能的背后是其复杂的设计。

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图为ARS548结构示意图

结构上，ARS548采用4片级联的形式，将4片NXP的77GHz毫米波雷达收发器（即MMIC）MR3003级联，每个MR3003是3发4收，4片就是12发16收，目前绝大多数毫米波雷达都是采用单片收发器，通常只有3发4收，也就是只有12个虚拟通道，而ARS548高达192个虚拟通道，分辨率大大提高。可以称之为图像雷达。

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图为图像雷达注解；图片来源：恩智浦

目前绝大多数毫米波雷达都是处于第一阶段，即1片MMIC。目前大部分前向主毫米波雷达主要由大陆和博世垄断，中低端车型使用大陆的ARS4B、ARS408或ARS410，其核心都是一片比较老的NXP收发器MR2001，如特斯拉Model 3为节约成本使用最便宜的ARS4B，其有效距离最多只有170米，中国本土品牌多使用ARS410，有效距离250米。国外高端车型则使用ARS510，核心为一片最新的MR3003。博世在国内主推MRR1 PLUS，使用英飞凌的分离型收发器RRN7745P/RTN7735P。长距离的LRR4使用一片MR2001。

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图为MR2001系统示意图。MR2001是MR3003的上一代产品，也是使用最广泛的长距离毫米波雷达收发器，博世、大陆集团、安波福、奥托立夫均有使用。

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图为MR3003内部框架图

从上面两张图中，我们可以看到MR3003相比MR2001有很大变化，首先是MR3003集成了ADC即模拟数字变换，MR2001需要经过低通滤波器过滤后将模拟数据传输给MCU再处理，这当中信号或有损失，影响了精度，MR3003集成了ADC变换，不再将ADC放在MCU中，采用MIPI CSI2或LVDS输出，可以输出高带宽，为图像输出打下基础，也提高了信噪比，也就是分辨率和精度。其次是增加了功能安全模块。再次是集成了PLL锁相环电路，而不是MR2001那样外置VCO。成本更低，可靠性更高。最后，MR2001是4发3收天线设计，MR3003是3发4收天线设计。

MCU方面，ARS548也采用新一代的S32R274，而对应MR2001的一般是MPC5773。

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图为S32R274的内部框架图

S32R274采用三核设计，两个e200z7260负责计算，一个e200z420负责安全。最高可达ASIL-D级安全应用。在通讯接口方面具备最大灵活度，远比上一代产品强，首先是增加了对以太网的支持，拥有以太网MAC，支持超过百兆以上以太网RGMII，可以输出图像。有一对Flexray总线通道，支持128位信息缓冲。有三个柔性CAN，可以支持CAN-FD。还有最高达320Mbps的Zipwire高速串行通讯。默认输出还是CAN，备选为以太网输出。

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雷达信号处理示意图；图片来源：恩智浦

算法方面，主要是加强了CPI和DOA。Chirp是啁啾（读音：“周纠”），是通信技术有关编码脉冲技术中的一种术语，是指对脉冲进行编码时，其载频在脉冲持续时间内线性地增加，当将脉冲变到音频地，会发出一种声音，听起来像鸟叫的啁啾声，故名“啁啾”。FFT是快速傅里叶变换，CFAR是Constant False-Alarm Rate恒虚警率的缩写。在雷达信号检测中，当外界干扰强度变化时，雷达能自动调整其灵敏度，使雷达的虚警概率保持不变。具有这种特性的接收机称为恒虚警接收机。DOA(direction of arrival)估计算法是核心，这种算法通常需要比较高的算力，NXP或者说Freescale的Power架构比较合适，ARM架构则成本较高。DOA估计（或波达方向估计）：将接受信号进行空间傅里叶变换（空间傅里叶变换和离散时间傅里叶变换的区别是，空间傅里叶变换的求和是对阵元空间位置m，而时域傅里叶变换的求和变量时离散时间n），进而取模的平方得到空间谱，估计出信号的到达方向（空间谱的最大值对应的相位φ，再根据定义φ=2πdsinθ/λ，计算θ）。

ARS548采用双MCU设计，即两片S32R274。每一片S32R274连接两片MR3003。某种意义上讲ARS548等于4个ARS510雷达放在一个盒子里。这个难度远高于一个雷达，雷达是超高频元件，互相之间很容易出现干扰，其中很多诀窍不是靠电脑仿真就能解决的，需要长时间的经验累积，不仅要有射射频电子领域的经验，还要有对材料和机械结构领域的经验。ARS548也是第一个采用级联设计的量产毫米波雷达。不仅设计很具有挑战性，在生产工艺也是如此，外壳的材料厚度都会影响雷达性能，这些导致雷达一致性在生产工艺上面临巨大挑战，很多领域都是靠经验积累才能解决的，中国不缺优秀的设计师，但是经验丰富的一线员工则完全没有。

随着毫米波雷达性能的增长，对激光雷达地位开始产生威胁，特别是4线激光雷达。未来如果实现6个或8个单位级联，那么毫米波雷达将对16线激光雷达产生威胁。与此同时，毫米波雷达还在性价比和车规方面拥有压倒性优势，这也就意味着，未来激光雷达要着力提高分辨率才能保证其地位。

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