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[FAQ] [参考译文] [常见问题解答]从 AWR1642/AWR1843迁移到 AWR2944有哪些优势和软件迁移工作?

Guru**** 1083740 points
Other Parts Discussed in Thread: AWR2243, AWR1843, AWR2944, AWR6843, AWR1642
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/sensors-group/sensors/f/sensors-forum/1234057/faq-what-are-the-benefits-and-sw-migration-effort-moving-to-awr2944-from-awr1642-awr1843

器件型号:AWR2944
主题中讨论的其他器件: AWR6843AWR1642、AWR1843、AWR2243

<-请参阅毫米波传感器常见问题解答

如果您已经在 使用 AWR1642/AWR1843/AWR6843 (第一  代)毫米波传感器器件、并想知道是否改用 AWR2944 (第二代)毫米波传感器、则继续阅读。

以下是具有高级特性差异的 b/w 第1代和第2代毫米波传感器(来自数据表)

特性 AWR2944. AWR2243一起使用 AWR1843 AWR1642
最大距离(m)* 180-200

200-250 (单芯片)

350+(4xAWR2243级联)

120-150 60-80

波束形成/转向

(使用 Tx 移相器)

可以

可以

可以
用例

角雷达、

前置雷达、

ACC、AEB、FCW

前置雷达、

角度雷达

ACC (自适应巡航控制)

AEB (自动紧急制动)

AES (自动紧急转向)

FCW (前部碰撞警告)

ALC (自动通道变更)、

BSD (盲点检测)

ACC、AEB、CTA (侧向来车警示)、泊车、

BSD、停车、ALC、CTA

注:  毫米波传感器的选择完全取决于您的用例及其距离/速度/精度规格。 上述距离数据基于 TI EVM、器件线性调频脉冲/剖面配置、并可通过高增益天线和处理链进一步加以改进。 请参阅此应用手册以了解对象与范围 https://www.ti.com/lit/an/swra593a/swra593a.pdf 

此处用例是这些器件所有可能用例中的一小部分、但用户可以通过其应用实现扩展这种可能性。

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    问:我正在使用 AWR1843、现在计划迁移到 AWR2944、将软件迁移到 AWR2944有哪些好处和迁移步骤?

    请查看以下 的高级 软件迁移指南 从第1代毫米波传感器(AWR1642/AWR1843)到第2代毫米波传感器(AWR294x)。

     

    AWR 第二器件相对于第一代器件的系统配置更改

     

            第二代 AWR 器件(如 AWR2944)在系统配置方面有显著改进。 首先、在第二代 AWR 器件中使用 HWA2.1/2.0对整个系统进行了更新(HWA 2.0用于 AM273x 处理器和 AWR2944 ES1.0、而 AWR2944 ES2.0具有 HWA2.1版本)。 第二代 AWR 器件中的 HWA2.0/2.1以300MHz 运行、这是一个本地最大频率引擎、具有更好的干扰检测和缓解功能、更好的 CFAR 引擎、比第一代 AWR 器件(如 AWR1843)中的 HWA1.1 (以200MHz 运行)更好的 FFT 引擎。 此外、第2代 AWR 器件中使用的 DSP c66x DSP 而不是 第1代 AWR 器件中的 C674x DSP 在计算、并行化、性能等方面提供了大幅提高的性能  

     

            借助这些改进、第2代 AWR 器件可以实施更好的算法、如 DDMA (多普勒分多址)、符合 R79 NCAP 法规、与第1代器件相比、可检测范围高达220m 的汽车和范围高达170m 的自行车。 信号处理链发生了重大变化、可实现 DDMA 链实现。 主要改进之一是以最小的 DSP 干预和 HWA 与 DSP 之间的并行性有效地使用 HWA2.x 来实现相同的功能。

     

            从第1器件移植到第2代 AWR 器件时的主要变化是、在第1代器件中、它将 ADCBUF 存储器映射到 HWA 输入存储器(在该情况下、线性调频脉冲 ADC 数据可用后无需 EDMA 传输)、 然而、在第二代器件中、此特性不可用、并且需要根据 ADC 捕获完成中断进行 EDMA 传输(尽管该传输时间可以与 HWA 处理并行)。  从第一 AWR 器件移植到第二代 AWR 器件时的其他更改可能涉及软件、其中 HWA 和 EDMA 驱动程序的 API 更改很少。

      

    OOB (开箱即用演示)信号处理链变更

            信号处理链已从第一代 AWR 器件大幅改变为第二代 AWR 器件。 与具有 TDM-MIMO 链的第1代器件不同、第2代 AWR 器件在同一时间段内仅产生1个 Tx 线性调频脉冲、而第2代器件则具有所有4个 Tx 线性调频脉冲、且存在相移。 这通过使用 TX 移相器的独特循环相位序列来实现。 作为同时 Tx 发射、与第1代 AWR 器件中的 TDM-MIMO 链相比、可实现更高的 SNR、并可对第2代器件轻松进行 Vmax 扩展。                 

            如前所述、第二代 AWR 器件能够单独使用 HWA2.x 来执行信号处理操作、速度更快并降低了 c66x DSP 的负载。 因此、在第二代中、我们只将 HWA 用于信号处理操作。

             由于 DDMA (多普勒分频多址)信号链(在第二代器件中)需要更多数据(更多的线性调频脉冲/ADC 样本)来获得所需的性能、距离 FFT 之后需要额外的压缩步长、而多普勒 FFT 之前需要解压缩。 在范围处理中、执行额外的直流估算和减除步骤(由于第2代第1代中使用了直流移除块)、干扰检测和缓解(由于第2代器件的仅 I 架构、该块自第1代起得到增强)、 最后、经压缩的雷达立方体(在1D-FFT 之后)存储在 L3存储器中。 距离处理块仅使用 HWA 和 EDMA、无需 DSP 干预。

            在进行多普勒处理之前、必须解压缩这个压缩雷达立方体、然后只需应用2D-FFT。 在此多普勒处理步骤中、计算检测矩阵、DDMA 指标等。 在此基础上进行多普勒解调、可以帮助我们确定物体、虚拟天线会相应地完成该物体的角度估算步骤。 此 DDMA 解调步骤在 DSP 中完成、同时 HWA 进行多普勒处理步骤。 随后完成方位角 FFT、随后在方位角样本上沿多普勒方向执行 CFAR-OS 检测。 HWA2x 的局部最大值引擎利用对距离和多普勒维度上的方位角样本执行局部最大值。 局部 maxima 和 CFAR 峰值的交点被检测为检测到的物体。 这个提取物体列表的过程由 DSP 完成、而在并行 HWA 中、可能会执行多普勒/方位角阶段。 除此之外、还有范围 CFAR DPU (可选)、它可以从检测矩阵中执行 CFAR。 如果启用了距离 CFAR DPU、则估算点云信息 x、y 和 z 时、这必须是距离多普勒方位角 DPU 和距离 CFAR DPU 的峰值交叉点、否则必须单独使用多普勒方位角 DPU。

     

            更高的 SNR 和多普勒模糊性去除(通过空带)使得 DDMA 调制方案比第一代器件中的传统 TDM 链更加稳健。

     

    TDM-MIMO (第1代 AWR 器件)

    DDM-MIMO (第二代 AWR 器件)

    Tx 通道上的完美正交性。 更低的瞬时发送功率。

    Tx 通道上具有良好的正交性。 所有 Tx 发送同时进行、带有相移。 高发射功率。

    与 DDM 相比具有更低的 SNR

    SNR 比 TDM 高10*log10(NTX)

    从软件角度轻松实现

    软件实现比 TDM 复杂

    已减小最大速度。 VMAX 恢复需要更多计算

    简易 Vmax 扩展

    更低的功耗

    更大的功耗

    用于低 Vmax 和短距离应用

    用于高 Vmax 和远距离应用

      

    HWA2.x 的主要特性高于 HWA 1.1

            HWA2.x 具有上下文切换的主要特性、可在下一个可用线性调频脉冲的触发因使用线程切换使帧空闲时间较短而出现时、让用户切换到多普勒或方位角处理链操作中间的距离处理操作。 HWA2.0/2.1可以运行两个线程、即高优先级线程(上下文切换状态)和低优先级线程(HWA 的默认运行状态)。 这使用户能够采用更独特的线性调频脉冲方案。

            HWA2.0/2.1支持10个复数乘法模式(具有递归窗口、具有精细频率增量的移频器等功能)、零插入(在任意位置填充零-与零填充不同)、通道组合等

            

           除此之外,HWA2.0/2.1还支持3*2^N FFT,直接2D-FFT 计算,以及用于局部 Maxima 和 CFAR 计算的高级统计块。 下页中的表显示了第一代器件中 HWA2.0/2.1相对于 HWA1.1的主要特性增强特性。

      

     

    功能 A 1.1

    HWA 2.1/2.0

    工作时钟

    200MHz

    300 MHz

    本地 RAM

    16KB x 4 = 64KB

    16KB x 8 = 128KB

    最大 FFT 大小

    1024 (2^N FFT)

    2048 (2^N)和1536 (3*2^N)

    函数

    16.

    64

    干扰统计

    基于阈值的干扰零输出

    干扰零输出/内插/窗口

    DC 校正/估算

    -

    DC 估算/校正

    CFAR 模式

    CFAR-CA

    CFAR-CA、CFAR-OS

    加速模式

    FFT、压缩、CFAR

    FFT、压缩、CFAR、局部最大值

    统计

    1d 总和、1d 最大值

    一维总和、一维最大值、直方图、CDF、二维最大值

         

    C66x DSP 和 C674x DSP 之间的性能比较

            在 C66x ISA 上、通过扩展 SIMD 指令的宽度来提高矢量处理能力。 C674x DSP 支持对16位数据进行2路 SIMD 运算、对8位数据进行4路 SIMD 运算。 C66x 添加了适用于32位数据的 SIMD 指令、允许对128位向量进行运算、从而增强这些功能。

     

     

    C674x 中

    C66x

    定点16 x 16 MAC/周期

    8.

    32.

    定点32 x 32 MACs /周期

    2.

    8.

    每个周期浮点单精度 MAC

    2.

    8.

    每个周期的算术浮点运算

    6.

    16.

    加载/存储宽度

    2 x 64位

    2 x 64位

    矢量大小(SIMD 功能)

    32位

    (2 x 16位、4 x 8位)

    128位

    (4 x 8位、4 x 16位、4 x 32位)

     

    参考资料:

    1. AWR294x 的技术参考手册(HWA v2.x)(链接)
    2. 雷达硬件加速器(HWA v1.1)用户指南(链接)
    3. 毫米波 MCU 和 SDK 文档(链接)
    4. TMS320C66X DSP CPU 和指令集(链接)