TI雷达芯片新纪元：第二代产品深度解读

车载雷达是高级辅助驾驶(ADAS), 无人驾驶核心传感器之一，而车载雷达芯片是车载雷达的核心，如今高度集成（MMIC + DSP/MCU)的车规级芯片为雷达小型化，高可靠性与稳定性，低成本提供关键途径，其重要性不言而喻。

近期，TI公司正式上线下一代车规级高性能车载雷达芯片，AWR2944，同时发布与之配套的SDK，mmwave_mcuplus_sdk_04_02_00_01，参考设计工具箱toolbox, mmwave_automotive_toolbox_3_5_0，以及demo参考板 AWR2944 EVM，那么这次发布带来哪些调整与升级，代表TI公司哪些雷达芯片产品设计思路，可能会对车载雷达行业产生哪些影响，我们来个deep dive。

AWR2944 TI定义为第二代车规级高性能车载雷达芯片，目前处于Preview阶段。也就是可以提供芯片样品或者可供评估的demo板，未正式规模量产。

▲ AWR2944

先来个关键点Device Overview

AWR2944依旧是祖传45nm RFCMOS工艺，支持76-81GHz频段，最高5GHz带宽。同时芯片支持4Tx4Rx，这也是TI迄今为止单芯片收发天线数目最多的芯片；

相位噪声控制较之前的AWR1xxx系列略有提升，达到 -96 dBc/Hz [76 to 77 GHz]以及-95 dBc/Hz [76 to 81 GHz]（Phase Noise @ 1MHz）；

全新发射端移相器；

DSS集成自家DSP，只不过型号由之前的C674x，调整为C66x。MSS中的处理器由ARM R4F升级为ARM R5F，硬件加速器(HWA)升级为2.0；

片上RAM提升至4MB；

首次集成硬件安全模块(Hardware Security Module，HSM)，HSM本身主要由一个可编程的ARM Cortex M4核构成，此外，还对boot加入认证及加密机制（Secure authenticated and encrypted boot support）以及支持加密HWA，进一步加强雷达硬件安全；

车载通信接口方面，2路CAN全部调整为CAN-FD，并首次支持百兆以太网（10/100 Mbps RGMII/RMII/MII Ethernet）;

ADC采样率37.5Msps，通道数提升至9路，UART提升至4路，新增CSI2 Rx interface用于采集数据回放；

接收端TI抛弃了上一代普遍采用的I/Q正交混频结构，采用I路混频结构(如下图)

▲ Receive Subsystem (Per Channel)

硬件架构如下图，AWR2944依旧是清晰的模块设计，前面介绍的各种调整与升级基本一目了然。我也放了AWR1843 的框图，大家方便对比。

▲ Functional Block Diagram(AWR2944)

▲ Functional Block Diagram(AWR1843)

由此可见，作为第二代高性能雷达芯片，AWR2944调整升级的地方确实还蛮多。但是参数功能终究只是表面，我们还得看看这些调整升级背后的深层次逻辑。

我在“下一代角雷达-从SRR600说起”介绍过Conti下一代角雷达样态，在大FoV条件下实现远距离目标高精度感知是基本要求，这对雷达测距性能，角度FoV，分辨率及精度提出新挑战。

2944较前代又多集成一路发送通道，以实现更高角度分辨率及精度，同时也为更多复杂天线布局设计提供芯片层面支持。

通常远距离感知主要由天线设计解决，相对聚焦的波束测得更远，同时压缩了FoV，在大FoV条件下实现远距离测距是比较困难的，一种途径就是多天线同时发送，比如4路天线同时发射，叠加的宽波束能够在保证宽FoV条件下，距离测得更远。但同发的问题在于接收端对叠加的波束可靠分离较为困难。2944采用了全新的DDM-MIMO通道分离方案(下文会详述)，在同发的基础上实现可靠的通道分离，基本实现大FoV条件下远距离目标高精度感知。并且这一切几乎全由硬件加速器实现（只有部分少量计算由DSP介入），因此TI 将HWA顺势升级为2.0。

同时提高RAM容量以平衡通道数提升以及算法复杂度提升带来的内存开销增大。以太网接口的加入也是应对雷达输出点云等数据量提升问题。

1代芯片中，打头阵的是1642，DSP是绝对的计算核心，用于几乎全部的信号处理及数据处理任务。MCU基本只用于配置，控制及管理等，这是TI对ARM MCU的基本定位。所以MSS及DSS的处理方式并不平衡，用TI的原话就是

In most use cases the MSS is defined as a control domain while the DSS actually executes the DPC. */ti/mmwave_mcuplus_sdk_04_02_00_01/mmwave_mcuplus_sdk_04_02_00_01/ti/control/dpm/docs/doxygen/html/index.html

免责声明：本文系网络转载或改编，未找到原创作者，版权归原作者所有。如涉及版权，请联系删