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Texas Instruments AWR294x 76GHz至81GHz FMCW雷达传感器

Texas Instruments AWR294x  76GHz至81GHz FMCW雷达传感器是一款单芯片mmWave传感器，由能够在76GHz至81GHz频段内工作的FMCW收发器、雷达数据处理元件及用于车载网络的外设组成。AWR294x  采用TI’s 低功耗45nm RFCMOS工艺制造而成，可实现空前的集成水平，小尺寸且BOM极少。AWR294x  非常适合用于汽车领域里的低功耗、自监控、超精准雷达系统。

TI的低功耗45nm RFCMOS工艺实现了3-4 TX、4 RX系统的单片实施，集成了PLL、混频器、VCO和基带ADC。DSP子系统 (DSS) 中还集成有用于雷达信号处理的TI高性能C66x DSP。该器件包括一个负责雷达前端控制、配置和校准的无线电处理器子系统 (RSS)。在主子系统 (MSS) 中，该器件采用用户可编程的Arm® Cortex®-R5F处理器，支持汽车接口和定制控制应用。硬件加速器块 (HWA 2.0) 通过卸载常见雷达处理（例如FFT、缩放、恒定假警报率 (CFAR) 和压缩）来补充DSS和MSS。该特性节省了MSS和DSS上的MIPS，为定制应用和更高级算法开放了资源。

该器件还设有硬件安全模块 (HSM)（仅安全版零件才有）。HSM由可编程Arm Cortex-M4内核和必要的基础设施组成，在器件内提供安全工作区。只需进行简单的型号变更编程，即可实施各种传感器（短、中、长程），并可进行动态重新配置以实施多模传感器。AWR294x-Q1器件符合汽车应用类AEC-Q100认证。

特性

  • FMCW收发器
    • 集成PLL、发射器、接收器、基带和ADC
    • 76至81GHz覆盖范围，5GHz可用带宽
      • 四个接收通道和3–4个发射通道（AWR2943具有三个通道，AWR2944具有四个通道）用于PCB天线接口
    • 每个发射移相器
    • 基于小数N分频PLL的超精准线性调频脉冲引擎
    • 发射功率
      • 13.5dBm
    • RX噪声系数
      • 12dBm
    • 1MHz时的相位噪声
      • -96dBc/Hz（76GHz至77GHz）
      • -95dBc/Hz（76GHz至81GHz）
  • 内置校准和自检
    • 内置固件 (ROM)
    • 跨工艺和温度的自校准系统
  • 处理元件
    • Arm Cortex-R5F内核（支持锁步操作）@300MHz
    • TI数字信号处理器C66x @ 360MHz
    • TI雷达硬件加速器 (HWA2.1)，用于FFT、对数幅度和内存压缩等操作
    • 用于数据移动的多个EDMA实例
  • 主机接口
    • 2x CAN-FD
    • 10/100Mbps RGMII/RMII/MII以太网
  • 支持串行闪存接口（从QSPI闪存加载用户应用程序）
  • 可用于用户应用的其他接口
    • 最多9个ADC通道
    • 两个SPI
    • 4个UART
    • I2C
    • GPIO
    • 三个EPWM
    • 用于原始ADC数据和调试仪器的4通道Aurora LVDS接口
    • CSI2 Rx接口支持采集数据回放
  • 片上RAM
    • 3.5至4MB（AWR2943 3.5MB和AWR2944 4MB）
    • DSP、MCU和共享L3之间的内存空间划分
  • 设备安全（在部分零件编号上）
    • 可编程嵌入式硬件安全模块 (HSM)
    • 安全认证和加密启动支持
    • 具有密钥撤销功能的客户可编程根密钥、对称密钥（256位）、非对称密钥（高达RSA-4K或ECC-512）
    • 加密硬件加速器：带ECC的PKA、AES（最高256位）、SHA（最高512位）、TRNG/DRBG
  • 功能安全标准目标
    • 开发用于功能安全应用
    • 可提供文档，协助ISO 26262功能安全系统设计
    • 硬件完整性达到ASIL B标准
  • 符合AEC-Q100标准
  • 高级特性
    • 无需外部处理器参与的嵌入式自我监控
    • 嵌入式干扰检测能力
  • 电源管理
    • 用于增强PSRR的片上LDO网络
    • LVCMOS IO支持双电压：3.3V和1.8V
  • 时钟源
    • 40MHz带有内部振荡器的晶体
    • 支持40MHz外部振荡器
    • 支持40MHz外部驱动时钟（方波或正弦波）
  • 最佳电源管理解决方案
    • 推荐的 LP87745-Q1 电源管理IC (PMIC)
      • 配套PMIC专为满足设备电源要求而设计
      • 灵活的映射和工厂编程配置，可支持不同用例
  • 更低成本的硬件设计
    • 0.65mm间距、12mm × 12mm倒装芯片BGA封装，便于装配和低成本PCB设计
    • 小尺寸解决方案
  • 支持汽车工作温度范围
    • 工作结温范围：–40°C至140°C

应用

  • 变道辅助
  • 盲点检测
  • 自动紧急制动
  • 自适应巡航控制
  • 交叉通行警报

其他资源

视频

功能框图

框图 - Texas Instruments AWR294x 76GHz至81GHz FMCW雷达传感器

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发布日期: 2023-04-28 | 更新日期: 2024-09-27