TI单芯片毫米波雷达xWR1642雷达系统研究（一）

1. 雷达系统参数

根据官网给的手册，1642开发板的雷达系统参数如下：

• 发射频率：77GHz；
• TX 功率：12.5dBm；
• 天线增益：收发均为8dB；
• 最大发射带宽：4GHz；
• 最大调频斜率：100MHz/us；
• RX 增益：24~48dB（可以2dB为步进调整）；
• RX 噪声系数：
  • 14dB（76 至77GHz）
  • 15dB（77 至81GHz）；
• 1MHz 时的相位噪声：
  • 95dBc/Hz（76 至77GHz）
  • 93dBc/Hz（77 至81GHz）；
• 中频带宽：175KHz~5MHz；
• ADC最大采样率：12.5Msps（实数）/6.25Msps（复数）；
• ADC通道数：4；
• ADC分辨率：12bit；

      

2. 雷达微波源

微波源要把晶振的40MHz时钟倍频到77~81GHz，供发射机和接收机使用。

 

3. 雷达发射机

xWR1642的发射分系统由两条平行的发射链组成。每一个都有独立的二进制相位和振幅控制。该芯片支持二进制相位调制。芯片引脚可以输出的最大发射功率为12dBm/每通道。

 

4. 雷达接收机

xWR1642的接收机由四个并行信道组成。每个接收通道由一个LNA、混频器、中频滤波、ADC和抽取组成。所有四个接收通道都可以同时运行，还可以使用单独的电源关闭某个通道。值得一提的是，它使用了正交混频器，可以直接IQ正交输出。

下图是噪声系数和增益范围。

 

5. FMCW雷达原理

FMCW的测距原理，就是通过FFT计算ADC采样到的中频信号的频率，然后再根据斜率换算到延迟时间，最后光速乘以时间除以2就是目标的距离。但是实际工程中，在配置参数的时候并没有那么简单，看下图：

图中黑色字体部分都是要配置的，ADC实际采样的时间并不是从回波收到就开始一直持续到发射波结束，而是掐头去尾的中间一段。

想继续学习FMCW原理的朋友可以从TI官网下载zhcy075文档进行学习，本文中的图片也均来自TI官网的文档。我觉得zhcy075把FMCW雷达的原理讲的挺好了，我就不多言了。