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TI毫米波芯片普通帧波形配置介绍

发布时间:2023-11-23 来源:TI 责任编辑:wenwei

【导读】TI的毫米波芯片采用的是FMCW(调频连续波),支持普通帧和高级帧。本文以AWR1843和AWR6843为例,介绍如何进行普通帧配置的配置,以及配置的注意事项。


一. 普通帧波形配置


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图1 典型的chirp


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表1 chirp时序参数


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图2 典型的帧(frame)


TI毫米波芯片的波形配置是以Profile和Chirp配置为基础的。AWR1843和AWR6843芯片内部最多存储4个不同的Profile配置和512个不同的Chirp配置,分别存储于芯片内部的Profile RAM和Chirp RAM。一个frame(帧)是由多个chirp组成,而每个chirp又是基于某个profile,这就是frame、chirp和profile三者的关系。


Profile里设定了一些波形的基本配置,例如起始频率(start frequency)、扫频斜率(frequency slope)、采样率、采样点数、idle time、ramp end time等。一个chirp的时长是chirp cycle time=idle time+ramp end time。AWR1843和AWR6843的VCO参数如下表2。对于AWR1843,可以选择VCO1或者VCO2,而对于AWR6843,只能使用VCO2。VCO1带宽较窄,但相噪声(phase noise)指标较好。VCO2支持4GHz带宽,如果需要使用较宽带宽,需要选择VCO2。


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表2 Profile配置部分参数说明


Chirp配置里需要设置配置哪个(哪些)chirp配置序号(chirp  index),选择使用哪个profile,并且可以在选择使用的profile的配置基础上,对起始频率、扫频斜率、idle time和ADC start time做微调。如果需要配置chirp配置序号0的参数,那CHIRP_START_INDX = CHIRP_END_INDX =0。如果chirp配置序号0到3的参数是完全一样的,那么可以设置CHIRP_START_INDX = 0,CHIRP_END_INDX =3,一次性配置4个chirp配置。chirp配置里起始频率的调整范围在单个profile的起始频率上增加的范围是有限制的。如果起始频率的调整超过了调整限制,建议新设定一个profile, 后续的chirp配置可以使用新的profile的新起始频率进行偏移,以实现chirp的频率偏移大于限制的情况。本文后面内容有举例说明。


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表3 Chirp配置部分参数说明


Frame配置里要设置发射波形使用的chirp配置,以及循环次数和帧数。使用的chirp index必须是之前有配置过的,不然配置会报错。注意帧数设置为0表示一直发波。


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表4 Frame配置部分参数说明


下面举例说明如何在AWR1843上配置一个frame波形。假设配置4个不同的chirp配置,每个chirp配置的起始频率增加200MHz,按照chirp 0~chipr 3的配置循环发波,一个frame里共128个chirp,一直发波。波形配置和波形示意图如下。


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表5 示例波形配置


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图3示例波形示意图


二. 配置波形注意事项


1. ADC start time + 采样时间(采样点数/采样率)< ramp end time


2. (Idle time + ramp end time)*每帧chirp数 < 帧时长(frame period)每帧chirp数 = (framecfg.end chirp index - framecfg.start chirp index +1 )* framecfg.no_of_loop


3. Duty cycle=发波时间/帧时长


4. 扫频斜率*ramp end time < 芯片支持的最大带宽


有效带宽:扫频斜率* 采样时间


mmwave studio里有一个Ramp Timing Caculator工具,可以根据用户设定,给出建议的idle time和adc start time。如果使用的带宽超出芯片支持的范围,也会给出提示。更多信息请参考参考文档[1].


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图4 mmWave Studio Ramp Timing Caculator工具界面


参考文档:


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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