本周，全球领先的纳米电子和数字技术研究和创新中心imec在2019年FutureSummits上展示了一种紧凑的高灵敏度140 GHz MIMO(多输入多输出)雷达系统。
（信用：IMEC）
MIMO设置被演示为手势识别，支持直观的人机交互。此外，该雷达的超细分辨率允许检测与生命体征相关的微皮肤运动，服务于非接触式驾驶员监测或患者监测等应用。
IMEC的140 GHz射线片式原型系统的主要差异是其小尺寸和高雷达性能 - 就分辨率和运动灵敏度而言。雷达运行高达10米的范围，具有15毫米的范围分辨率和10GHz的RF带宽。结合了多个天线路径，以实现完整的（虚拟）1x4 MIMO配置以实现角度目标分离。收发器芯片具有片上天线，并集成在28 nm批量CMOS技术中，确保高批量生产的低成本解决方案。这些属性使雷达系统特别吸引，适用于高精度，基于小运动的检测为键。
通过增加机器学习能力，imec现在已经证明了雷达基于多普勒信息检测和分类小运动的可行性。“这为例如直观的人机交互来说，这开辟了新的机会，使手势识别”imec研发经理巴伦德•范•林普普(Barend van Liempd)补充道。“考虑AR / VR空间，新雷达可以支持与虚拟对象直观的交互。手势识别可能还可以实现直观的设备控制 - 与现有接口互补，如语音控制或智能触摸屏。“雷达解决方案对照明条件不敏感，并保护隐私(迄今为止，雷达还不能识别人类)，与其他类型的运动传感器相比，例如基于飞行时间的红外摄像机具有特殊的优势。而且，由于极其小巧，imec的140 GHz雷达系统可以隐形地集成到几乎所有设备中，比如笔记本电脑、智能手机或屏幕边框。
IMEC已经开发了一种基于多层神经网络的特定机器学习算法，包括LSTM层，并使用监督学习通过使用超过25人的内部标记录制培训推理模型，包括7个不同的捕获手势。在实验数据集中，该模型对记录的7个手势进行分类，并预测至少94％的时间的正确手势。
除了手势，由于高频，生命体征也可以非常精确地测量。因此，雷达是一种很好的车载生命体征监测系统的候选设备，可以实现对驾驶员状态的非接触跟踪，例如检测睡着、异常压力水平或可能防止因急性健康危害(如心脏病或癫痫发作)而引起的事故。另一种可能的应用是通过运动和生命体征检测来监控儿童，即使婴儿被毯子盖着并且睡着了，例如，当孩子无意中被留在车里时，提供警报。
为了扩大数据丰富度和空间信息，imec目前正在构建4x4 MIMO雷达系统，新一代雷达芯片正在开发中，将TX和RX作为单独的芯片。这将允许更大的灵活性，在分布MIMO阵列元素的可用区域。此外，还将探讨独立雷达芯片的功能是否可以增加，以使MIMO系统拥有更大的芯片阵列。
Imec的140 GHz雷达是在其雷达技术的开放创新研发合作项目中开发的。有兴趣的公司可以参与该计划，或参与双边研发项目，或授权技术构建块。
用于手势识别的140GHz芯片雷达| imec
来源：https://www.imec-int.com/en.