最近一直在挑选合适的雷达来做自己的研究课题，毫米波雷达在自动驾驶领域非常热门，但是对于海浪测量来说还是比较冷门，主流的测波方法都是浮标、电容式测波仪或者是压力计，但还是能够收集到一些使用毫米波雷达进行波浪测量的论文和专利，发现有几个课题组使用的是TI的毫米波雷达，像中海洋使用的是IWR1642雷达板，中科院使用的是AWR2243型号的毫米波雷达，于是开始在TI里面挑选符合需求的毫米波雷达。
在TI的毫米波雷达传感器中，分为两个大类：1.工业毫米波雷达传感器，2.汽车毫米波雷达传感器
1.工业毫米波雷达传感器(Industrial mmWave radar sensors)
先从工业级毫米波雷达传感器开始选型，下图是TI官网的资料，TI的资料齐全也是选择TI毫米波雷达的原因之一。
下图的纵轴为工作频段，分为77GHz和60GHz两个频段，横轴描述的是芯片集成的处理能力(Processing capabilities)，从左到右，能力由弱到强。
- Sensor only：只包含雷达前端，没有集成的处理器，需要外接处理器进行数据处理；
- mmWave radar sensor + HWA + MCU：集成了雷达前端、硬件加速器(HWA)和微控制器(MCU)；
- mmWave radar sensor + MCU + DSP：集成了雷达前端、微控制器(MCU)和数字信号处理器(DSP)；
- mmWave radar sensor + HWA + MCU + DSP ：功能最全，集成了上述所有单元
灰色方框表示该芯片符合功能安全标准，橙色方框表示这是一款天线封装产品，并且符合功能安全标准。
由于我的课题并不考虑对雷达本身进行开发，所以对天线封装在芯片里没有硬性要求，不像自动驾驶中对硬件设计有尺寸要求。
以上是对工业毫米波雷达传感器的一个大致了解，下面是不同型号的工业毫米波雷达传感器的一些具体参数，以方便后续进行雷达的选型：
通常情况下，77GHz频段用于ADAS汽车应用以及流体罐液位感应等应用，而60GHz频段通常可用于车内应用（例如儿童存在检测）以及商业应用（例如家庭老人摔倒检测）
此外，雷达测速是基于多普勒效应，回波的相位变化与目标的速度相关，目标移动半个波长的距离，相位就会变化360°，而77GHz的波长相较于60GHz的波长要更短，所以对于77GHz的雷达，速度测量精度具有先天优势。并且车规雷达普遍使用77GHz频段，往往高性能的雷达芯片都出现在车规级，因为汽车行业的需求推动了雷达技术的快速发展，所以对于研究课题来说，优先使用77GHz频段更合适。
2.汽车毫米波雷达传感器(Automotive mmWave radar sensors)
下图展示的是TI毫米波雷达的车规级设备，纵轴表示最大距离，从下往上芯片能够实现的最大探测距离越远，横轴表示处理能力，从左到右，芯片的集成度和处理能力越强。
此外，左侧，集成射频前端(Integrated front end(MMIC))，这些型号的雷达不包含处理单元，只负责发射和接收毫米波信号，然后通过高速接口(SCI-2)将原始数据发送给外部逢独立处理器，AWR2243方框中的Cascade表示可以将多个这样的芯片并联工作，以达到更高分辨率的成像雷达。右侧为单芯片解决方案，在一颗芯片内同时集成了射频前端、MCU、DSP、硬件加速器。
灰色方框表示芯片工作在60-64GHz，蓝色方框表示芯片工作在76-81GHz。
车规级和工业级毫米波雷达的主要区别在于，车规级芯片经过了更严格的AEC-Q100认证，由于老师给我提出的应用场景较为恶劣，所以我优先考虑在车规级芯片中进行选择。
下图是车规级产品的具体参数选型表，综合考虑性能要求，选择了3发4收及以上的组合，并且采样频率应该不小于15Msps（通过香农采样定理计算得到，ADC的采样率必须大于等于信号最高频率的两倍，才能无失真地回复原始信号，当调频带宽为4GHz，探测距离为10m时）
综上所述，满足77GHz发射频率，12虚拟天线及以上的天线要求，大于15Msps的采样频率，集成有相应性能的MCU、DSP的车规级毫米波雷达，只剩下AWR1843与AWR2944，AWR6843也是一个相对优秀的备选方案，但是之前讨论过，77GHz对60GHz的天然优势，所以这里不做选择。
对于AWR2944，这是TI产品线中的顶级型号，是为下一代高级辅助驾驶和自动驾驶设计的顶级芯片，核心应用是高分辨率4D成像雷达，对于我的课题研究，AWR2944的很多核心优势都有些功能冗余，AWR1843已经能够充分满足我的参数需求，因此，在考虑了性能、成本等需求后，最终选择AWR1843。
如果想要更全面的了解相关信息，可以去官网继续学习，欢迎大家交流学习
扫一扫
3605
被折叠的 条评论
为什么被折叠?
到【灌水乐园】发言
