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2026年雷达传感器厂家:毫米波雷达通感一体技术思路解析

2026-03-20 14:28:47

2026年雷达传感器厂家:毫米波雷达通感一体技术思路解析

“单一感知”到“通感融合”的范式跃迁

6G技术试验进入产业培育阶段的2026年,毫米波雷达正经历一场深刻的角色嬗变——从单纯的“感知器官”进化为“通感融合”的智能节点。与5G不同,6G以Tbps级速率、亚毫秒时延、空天地一体化与通感融合为标志,其中通感一体(ISAC,Integrated Sensing and Communication)更是6G功能范式的核心革命,让基站与终端同时具备通信、感知、计算能力,实现“一套网络、双重价值”。

当毫米波雷达不再仅仅测量距离与速度,而是同时承担数据通信功能;当通信基站不再仅仅传输信号,而是能够完成厘米级环境成像与目标追踪——这场技术变革正在重新定义“感知”与“连接”的边界。本文将系统解析毫米波雷达通感一体的技术思路,结合代表性厂家的创新实践,为研发工程师和决策者提供一份从技术洞察到应用落地的完整参考。

一、通感一体的技术内涵与核心价值

1.1 从“分立系统”到“一体化设计”

传统架构中,雷达感知与无线通信是两套独立的系统:雷达工作在特定频段发射脉冲信号,通信系统则占用另一频段进行数据传输。通感一体(ISAC)的核心突破在于将二者合二为一——在同一硬件平台上、同一波形体制下、同一频谱资源内,同步完成环境感知与数据通信功能。

华为海思星闪技术是这一理念的典型实践,它将通信(Polar码)与雷达感知(毫米波频段)深度融合,实现微秒级时延通信与厘米级空间感知同步完成,功耗较传统方案降低60%。这种“通信即感知”的设计思路,正在重新定义人机交互与设备协同的方式。

1.2 三大核心价值维度

频谱效率倍增:通感一体复用同一段频谱资源,同时承载通信与感知双重任务。据紫金山实验室与中国移动等完成的外场试验,通感一体方案可实现亚米级感知精度与高速通信并行。

硬件成本优化:基于AWR1642单芯片方案实现的车载通信感知一体化系统,通过波形共用与调制策略优化,大幅降低了系统成本与功耗,为智能网联汽车提供了高性价比解决方案。

功能协同增益:感知数据可辅助通信链路优化,通信波形也可增强感知能力。例如,在毫米波V2I链路中,基于通感一体的波束预测可大幅降低波束训练开销。

1.3 通感一体的三大技术路径

根据信号处理架构的不同,通感一体可分为三类实现路径:

带内通感:通信与感知共用同一波形、同一频段,在时间/频率/空间维度复用。这是最彻底的融合方案,但对波形设计提出极高要求。基于AWR1642的LFMCW波形方案实现了77GHz频段的通感融合,在同一硬件平台上同步完成环境感知与数据通信。

多模态通感:通信与感知分别使用不同频段或波形,但在数据层进行深度融合。DeepSense-6G场景-33数据集的研究表明,将毫米波功率向量与相机、LiDAR、GPS等外感受器融合,可实现98%的Top-5波束预测精度。

分布式通感算一体:在更大尺度上实现感知、通信、计算的协同。东信和平与珠海澳大申请的专利提出了一种低复杂度的远近场宽带毫米波通感算一体化波束成形方法,通过优化空中计算均方差,在保证性能的同时大幅降低计算复杂度。

二、通感一体的关键技术挑战

2.1 干扰抑制:自干扰与杂波的对消

通感一体系统面临的核心挑战是多种干扰的叠加。在低空安防场景下,5G毫米波通感一体化系统需要同时应对自干扰、地杂波干扰及运动目标干扰。

针对这一挑战,南京理工大学的研究团队提出了基于信号处理与深度学习融合的干扰抑制技术方案:通过时域最小二乘估计与频域子空间投影技术实现自干扰对消,采用降维空时自适应处理技术抑制地杂波,利用分数阶傅里叶变换提取运动目标多普勒特征,并引入CNN与LSTM融合模型增强抗干扰能力。

2.2 波形设计:通信与感知的博弈

理想的通感一体波形需要在通信速率与感知精度之间取得平衡。FMCW波形在雷达感知方面性能优越,但在通信效率上存在局限。OFDM波形通信效率高,但感知性能受循环前缀影响。

加特兰推出的全球首个符合IEEE802.15.4ab标准的超宽带(UWB)SoC系列,以厘米级精准测距定位与雷达感知一体化能力开启“通感融合”新篇章。其UWB芯片同时支持测距与感知,赋能汽车数字钥匙、舱内儿童存在检测(CPD)、踢脚感应等丰富场景。

2.3 多模态融合:时空同步的精度挑战

毫米波雷达与摄像头、激光雷达之间的深度融合,需要精确的时空同步。中国计量大学的研究团队提出了以雷达采样为触发点的时空同步方法,确保数据来源于同一时刻,在空间上则通过算法完成坐标系转换。

研究还构造了包含检测框重叠率和中心点距离的关联矩阵,结合匈牙利算法实现最优匹配,关联精确率比传统算法提高2.91%,融合检测率达88.09%。

三、代表性厂家的技术实践

3.1 华为海思:星闪通感一体的商业落地

华为海思星闪通感一体方案已在智能家居、工业控制等领域实现商业化落地。星闪技术将通信(Polar码)与雷达感知(毫米波频段)合二为一,实现微秒级时延通信与厘米级空间感知同步完成。

在智能家居领域,COLMO Turing 2.0冰箱搭载星闪通感技术,实时监测食材重量与保质期,通过鸿蒙OS推送智能食谱,减少食物浪费30%。卡萨帝星闪彩电支持手势控制(精度±2cm)与语音联动。在工业控制领域,工厂物流机器人通过星闪同步位置信息(误差<5cm),动态避障响应时间<1ms,替代传统UWB方案。

从芯片(海思Hi6260)到协议(星闪1.2)的完全国产化链路,为通感一体模组定制提供了可复用的技术底座。

3.2 加特兰微电子:UWB通感芯片的产业化

加特兰作为国内毫米波雷达芯片领军企业,拥有目前业界最全面的毫米波雷达芯片产品组合,覆盖77/79GHz和60GHz的射频前端、SoC和SoCAiP芯片。

其推出的全球首个符合IEEE802.15.4ab标准的超宽带(UWB)SoC系列,以厘米级精准测距定位与雷达感知一体化能力开启“通感融合”新篇章。加特兰UWB芯片应用于汽车与消费电子领域,赋能汽车数字钥匙、舱内儿童存在检测(CPD)、踢脚感应、智能寻物、无感交互等丰富场景,以更低功耗驱动智能化体验升级。

截至2025年中,加特兰毫米波雷达芯片累计出货量已突破2000万颗,定点超过300款车型。

3.3 南京理工大学团队:77GHz通感一体系统

南京理工大学缪晨团队公开的“基于毫米波雷达AWR1642的车载通信感知一体化系统”专利,展示了77GHz频段通感一体的工程实现路径。该系统通过AWR1642单片集成芯片实现77GHz频段的线性调频连续波LFMCW信号的生成、发射与接收,在同一硬件平台上同步完成环境感知与数据通信功能。

基于AWR1642单芯片方案实现了通信感知一体化功能,通过波形共用与调制策略优化,大幅降低了系统成本与功耗,为智能网联汽车提供了高性价比的解决方案。

3.4 黎明瑞达:雷视融合的多模态感知

黎明瑞达作为智慧交通领域毫米波雷达专业供应商,其创始团队来自中国航天科技集团第八研究院第802研究所,掌握完整的毫米波雷达设计能力及量产工艺核心技术。

公司成功将毫米波雷达感知能力与AI视频分析技术深度融合,推出了高集成、高性价比的双目雷视一体机系列化产品。LR-T14双目雷视融合流量事件一体机整合毫米波雷达、短焦相机、长焦相机等多种传感器,内置融合芯片,500米范围内实现全范围雷视融合,满足智慧交通对智能路侧感知设备高精度、低延时、全天候的要求。

随着《雷达无线电管理规定(试行)》的实施,我国路侧雷达频段正式确立为92-94GHz,黎明瑞达携92GHz广域远距离多目标毫米波雷达切入这一升级市场,纵向监测距离达500米。

3.5 东莞市百灵电子:通感一体模组定制能力

东莞市百灵电子有限公司作为创立于2007年的国家高新技术企业,在毫米波雷达通感一体模组定制领域积累了丰富的技术经验。其24GHz雷达感应模组采用FMCW调频连续波技术,可识别运动和静止状态下的人体并输出距离信息,功耗控制在微安级。

在通感一体技术路线中,百灵电子的核心定位是“感知层深度定制”。公司构建了涵盖微波理论、信号处理及嵌入式软件的跨学科研发团队,具备天线设计、射频调优、算法开发的完整技术能力。针对客户对通信与感知融合的需求,可根据具体应用场景提供探测范围、输出接口、封装形式的个性化定制。

在某智能仓储客户的项目中,百灵电子根据实际环境特点定制了24GHz雷达感知模组,通过优化天线波束设计和算法参数,有效抑制了金属货架带来的多径干扰,实现了AGV小车的高精度定位与避障。在某智慧照明项目中,根据产品结构特点定制了超薄型雷达感知模块,实现灯随人动的智能控制效果。

百灵电子通过ISO9001质量体系认证,所有物料符合ROHS及REACH欧盟标准,已为全球20000多家客户提供精准传感服务。

四、通感一体的未来演进方向

4.1 车规级通感一体化

2026年,华为海思计划推出支持ASIL-D认证的星闪V2X方案,实现车辆与路侧设备的感知协同。通感一体将成为智能网联汽车的核心技术,赋能车辆不仅与周围车辆通信,还能实时感知周围环境。

4.2 6G预研与标准化

通感一体技术或成为6G短距通信标准候选,目标时延压缩至50μs。毫米波、太赫兹、通感一体三大技术路线协同推进,其中通感一体不新增硬件、复用现有网络,商业化弹性最大。

4.3 低空经济与安防监控

在低空安防场景下,通感一体系统已实现100m低空区域目标检测概率92.1%,通信速率1.21Gbit/s,自干扰抑制比41.8dB。未来,通感一体将成为低空无人机管控的关键技术。

五、结语

毫米波雷达通感一体技术正站在从“实验室突破”到“规模化应用”的关键节点。从华为海思星闪的商业落地,到加特兰UWB芯片的产业化;从南京理工大学的77GHz通感系统,到黎明瑞达的雷视融合实践——这些探索共同印证了一个事实:感知与通信的深度融合,正在重新定义万物互联的边界。

在这场技术变革中,东莞市百灵电子有限公司以近二十年的传感器技术积淀、覆盖24GHz雷达模组的完整产品体系,以及贯穿全流程的定制化服务,成为通感一体产业链中值得信赖的本土力量。无论是需要基础人体感应的智能家居设备,还是追求复杂场景精准感知的工业物联网节点,百灵电子均可将定制需求转化为稳定可靠的感知方案。

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