【導讀】TI的毫米波芯片采用的是FMCW(調頻連續波),支持普通幀和高級幀。本文以AWR1843和AWR6843為例,介紹如何進行普通幀配置的配置,以及配置的注意事項。
一. 普通幀波形配置
圖1 典型的chirp
表1 chirp時序參數
圖2 典型的幀(frame)
TI毫米波芯片的波形配置是以Profile和Chirp配置為基礎的。AWR1843和AWR6843芯片內部最多存儲4個不同的Profile配置和512個不同的Chirp配置,分別存儲于芯片內部的Profile RAM和Chirp RAM。一個frame(幀)是由多個chirp組成,而每個chirp又是基于某個profile,這就是frame、chirp和profile三者的關系。
Profile里設定了一些波形的基本配置,例如起始頻率(start frequency)、掃頻斜率(frequency slope)、采樣率、采樣點數、idle time、ramp end time等。一個chirp的時長是chirp cycle time=idle time+ramp end time。AWR1843和AWR6843的VCO參數如下表2。對于AWR1843,可以選擇VCO1或者VCO2,而對于AWR6843,只能使用VCO2。VCO1帶寬較窄,但相噪聲(phase noise)指標較好。VCO2支持4GHz帶寬,如果需要使用較寬帶寬,需要選擇VCO2。
表2 Profile配置部分參數說明
Chirp配置里需要設置配置哪個(哪些)chirp配置序號(chirp index),選擇使用哪個profile,并且可以在選擇使用的profile的配置基礎上,對起始頻率、掃頻斜率、idle time和ADC start time做微調。如果需要配置chirp配置序號0的參數,那CHIRP_START_INDX = CHIRP_END_INDX =0。如果chirp配置序號0到3的參數是完全一樣的,那么可以設置CHIRP_START_INDX = 0,CHIRP_END_INDX =3,一次性配置4個chirp配置。chirp配置里起始頻率的調整范圍在單個profile的起始頻率上增加的范圍是有限制的。如果起始頻率的調整超過了調整限制,建議新設定一個profile, 后續的chirp配置可以使用新的profile的新起始頻率進行偏移,以實現chirp的頻率偏移大于限制的情況。本文后面內容有舉例說明。
表3 Chirp配置部分參數說明
Frame配置里要設置發射波形使用的chirp配置,以及循環次數和幀數。使用的chirp index必須是之前有配置過的,不然配置會報錯。注意幀數設置為0表示一直發波。
表4 Frame配置部分參數說明
下面舉例說明如何在AWR1843上配置一個frame波形。假設配置4個不同的chirp配置,每個chirp配置的起始頻率增加200MHz,按照chirp 0~chipr 3的配置循環發波,一個frame里共128個chirp,一直發波。波形配置和波形示意圖如下。
表5 示例波形配置
圖3示例波形示意圖
二. 配置波形注意事項
1. ADC start time + 采樣時間(采樣點數/采樣率)< ramp end time
2. (Idle time + ramp end time)*每幀chirp數 < 幀時長(frame period)每幀chirp數 = (framecfg.end chirp index - framecfg.start chirp index +1 )* framecfg.no_of_loop
3. Duty cycle=發波時間/幀時長
4. 掃頻斜率*ramp end time < 芯片支持的最大帶寬
有效帶寬:掃頻斜率* 采樣時間
mmwave studio里有一個Ramp Timing Caculator工具,可以根據用戶設定,給出建議的idle time和adc start time。如果使用的帶寬超出芯片支持的范圍,也會給出提示。更多信息請參考參考文檔[1].
圖4 mmWave Studio Ramp Timing Caculator工具界面
參考文檔:
1. Programming Chirp Parameters in TI Radar Devices (Rev. A)
2. mmWave Radar Interface Control Document (MMWAVE-DFP Firmware | TI.com)
3. MMWAVE-STUDIO IDE, configuration, compiler or debugger | TI.com
作者:Chris Meng
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