雷達，英文Radar（Radio Detection And Ranging），利用發射“無線電磁波”得到反射波來探測目標物體的距離，角度，和瞬時速度。隨著天線尺寸和芯片的極度縮小，在可預見的未來，更多的雷達設備將會以微型器件面世，如圖所展示的那樣，它們不僅能嵌入可穿戴設備，成為物聯網的壹類重要傳感器。
圖 傳統的探測偵查雷達（左）以及Project Soli中用於手勢識別的迷妳雷達（右）
相比於其它隔空操作技術，比如體感相機、超聲波等，雷達有著壹些天然優勢：比如無論白天黑夜，暴曬寒風，皆可正常工作；在體積、成本，以及功耗上都比Kinect等體感相機來得要更低；高頻雷達測量物體距離通常可以精確到毫米級別；而低頻雷達則可以做到“穿墻而過”，完全無視遮擋物的存在。這些特性讓雷達，尤其是微型雷達，在未來都有著廣闊的應用前景。
雷達的組成
壹般雷達由發射器、接收器、發射／接收天線、信號處理單元，以及終端設備組成。發射器通過發射天線將經過調頻或調幅的電磁波發射出去；部分電磁波觸碰物體後被反射回接收器，這就好比聲音碰到墻壁被反射回來壹樣；信號處理單元分析接受到的信號並從中提取有用的信息諸如物體的距離、角度，以及行進速度；這些結果最終被實時地顯示在終端設備上。傳統的軍事雷達還常配有機械控制的旋轉裝置用以調整天線的朝向，而新型雷達則更多通過電子方式做調整。
為節省材料和空間，通常發射器和接收器可以***享同壹個天線，方法是交替開關發射或接收器避免沖突。終端設備通常是壹個可以顯示物體位置的屏幕，但在迷妳雷達的應用中更多是將雷達提取的物理信息作為輸入信號傳送給諸如手表或其它電子設備。信號處理單元才是雷達真正的創意和靈魂所在，主要利用數學物理分析以及計算機算法對雷達信號作過濾、篩選，並計算出物體的方位。在這基礎之上，還可以利用前沿的機器學習算法對捕捉的信號作體感手勢識別等等。
雷達實現手勢識別
雷達的測距或者測速都把物體想像成壹個抽象的點。而真實的物體如手掌則可以認為是壹堆三維點的集合體。所以在反射波中已然蘊藏了許多個點的距離與速度信號。同時呈現這些信息的壹個好方法叫做距離－多普勒映射（Range-Dopler Map），簡稱RDM（如圖）。RDM中的橫軸是速度，縱軸是距離。它可以認為是壹張反射波的能量分布圖或概率圖，每壹個單元的數值都代表了反射波從某個特定距離和特定速度的物體得到的反射波能量。仔細看的話，從RDM中已然可以窺見探測物體的特征身形！基於RDM及其時間序列， 我們可以采用機器學習的方法識別特定的能量模式變化，進而識別手勢及動作。在Soli推出之前，Nvidia也做過類似的研究。
圖 距離-多普勒（速度）映射的等高線表示示例 每壹個單元值代表了反射波中具有對應距離和速度的點的集合的反射能量。該映射可以作為特征向量用於機器學習識別手勢動作。