ZHCY175B May 2017 – May 2018 AWR6843AOP , IWR1443 , IWR1642 , IWR1843 , IWR6443 , IWR6843 , IWR6843AOP
TI 的毫米波傳感器能夠精確地測量視場范圍內(nèi)目標的距離、速度和角度。如下頁上的 圖 3 所示,這三個數(shù)據(jù)集可使感應系統(tǒng)獲得與其周圍環(huán)境相關的新信息。對于十字路口監(jiān)控,數(shù)據(jù)集包括車輛和行人的位置、速度和車道距離。
熟悉雷達應用和射頻信號傳播的人可能會知道,毫米波能夠穿透煙、霧、雨等不利的天氣條件并進行感應。這種
功能使毫米波傳感器這類解決方案能夠在不受控制的可變環(huán)境中進行穩(wěn)健且一致的室外感應。
TI 的毫米波傳感器使用 77GHz 范圍內(nèi)的快速調(diào)頻連續(xù)波雷達(快速 FMCW),其組合與傳統(tǒng)雷達系統(tǒng)相比具有多種優(yōu)勢。
快速 FMCW 雷達涉及發(fā)射線性調(diào)頻脈沖的設計,其中雷達信號的掃描頻率為每個線性調(diào)頻脈沖的起始頻率到停止頻率。在 圖 4 所示的示例中,掃描是從低
頻到高頻進行的。在最簡單的設計中,一幀由多個線性調(diào)頻脈沖組成,這些脈沖具有重復多次的相同配置,并且每次重復前有一段空閑期。
發(fā)射信號從發(fā)射天線發(fā)出并在遇到各種目標后回來。接收信號通過接收天線陣列收集,并與發(fā)射信號混合形成去調(diào)頻信號,該信號經(jīng)濾波、采樣和進一步處理后可檢測場景中的目標。
IWR1642 傳感器支持的斜坡斜率較大,可重復實現(xiàn)快速線性調(diào)頻脈沖,因而可測量較大的最大速度。采用 11MHz/μs 的典型斜坡斜率配置,可在幾十微秒內(nèi)多次重復線性調(diào)頻脈沖。這使直接目標速度測量值能夠達到 100kph 以上。額外的 DSP 處理可將最大速度再提高 3 倍到 4 倍,從而跟蹤超過 300kph 的最大目標速度,使 IWR1642 傳感器適用于高速移動交通場景,例如高速公路和入口匝道周圍。
通過結合天線設計和射頻線性調(diào)頻脈沖配置,77GHz 雷達系統(tǒng)可輕松檢測目標,例如距離傳感器 150m 或更遠的車輛。通過結合多次重復的線性調(diào)頻脈沖來提高處理增益,即使是具有 120 度視場的 IWR1642 評估模塊 (EVM) 也可在天線增益最高的視場中心檢測到遠至 135m 外的車輛。這對中央安裝的交通傳感器來說是可行的,因為在該距離下,車輛在幾條車道上的角跨度相當小。專用于增加天線陣列方向性的其他天線設計可在視場上做權衡,以便擴大檢測距離。
在交通監(jiān)控用例中,具有約 100 度視場的寬視場天線設計以及低至 20 度至 40 度的窄視場設計都具有潛在的用途,具體取決于十字路口或道路的具體幾何形狀以及應用的具體情況。
具有集成處理功能的快速 FMCW 雷達每秒能夠多次測量場景中多個目標反射器的距離、徑向速度和角度。這有助于進行更高級的場景解讀處理,包括對多輛車輛的識別與跟蹤。
對于交通監(jiān)控應用,該頻段提供高達 1GHz 的掃描帶寬,而 24GHz 頻段提供的帶寬僅為 200MHz。這使得距離分辨率能夠精細到 15cm,是頻段為 24GHz 時的 5 倍。
速度分辨率是有效線性調(diào)頻脈沖時間和載波頻率的函數(shù)。因此,對于相同的有效線性調(diào)頻脈沖時間,77GHz 提供達 24GHz 3 倍的速度分辨率??稍?IWR1642 傳感器的處理和內(nèi)存資源界限內(nèi)實現(xiàn) 1kph 或更高的速度分辨率。