Texas Instruments AWR294x FMCW-Radarsensor von 76 GHz bis 81 GHz

Der Texas Instruments AWR294x FMCW-Radarsensor von 76 GHz bis 81 GHz ist ein Einzelchip-mmWave-Sensor, der aus einem FMCW-Transceiver, der im 76-GHz- bis 81-GHz-Band betrieben werden kann, Radardatenverarbeitungselementen und Peripherie für die Vernetzung im Fahrzeug besteht. Der AWR294x ist mit dem stromsparenden 45-nm-RFCMOS-Prozess von TI aufgebaut und ermöglicht ein noch nie dagewesenes Maß an Integration bei kleinem Formfaktor und minimaler BOM. Der AWR294x ist ideal für stromsparende, selbstüberwachende und Automotive-Radarsysteme mit extrem hoher Genauigkeit.

Der stromsparende 45-nm-RFCMOS-Prozess von TI ermöglicht eine monolithische Implementierung eines 3-4-TX-, 4-RX-Systems mit integriertem PLL, Mischer, VCO und Basisband-ADC. Der leistungsstarke C66x DSP von TI ist in das DSP-Subsystem (DSS) für die Radarsignalverarbeitung integriert. Das Bauteil enthält ein Funkprozessor-Subsystem (RSS), das für die Steuerung, Konfiguration und Kalibrierung des Radar-Frontends zuständig ist. Im Main Subsystem (MSS) ist ein vom Benutzer programmierbarer ARM® Cortex®-R5F-Prozessor implementiert, der Automotive-Schnittstellen und kundenspezifische Steuerungsapplikationen ermöglicht. Der Hardware-Beschleunigungsblock (HWA 2.0) ergänzt den DSS und MSS, indem er gängige Radarverarbeitungsprozesse wie FFT, Skalierung, konstante Fehlalarmrate (CFAR) und Kompression auslagert. Diese Funktion hilft MIPS auf dem MSS und DSS zu sparen und ermöglicht Ressourcen für benutzerdefinierte Applikationen und übergeordnete Algorithmen.

Ein Hardware-Sicherheitsmodul (HSM) ist ebenfalls im Bauteil enthalten (nur für Sicherheitsteileausführungen verfügbar). Der HSM besteht aus einem programmierbaren ARM Cortex-M4-Core und der notwendigen Infrastruktur, um eine sichere Betriebszone innerhalb des Bauteils zu schaffen. Einfache Änderungen des Programmiermodells ermöglichen verschiedene Sensorimplementierungen (kurz, mittel, lang) mit der Möglichkeit der dynamischen Rekonfiguration zur Implementierung eines Multimodus-Sensors. Die AWR294x-Q1 Bauteile sind für Fahrzeuganwendungen AEC-Q100-qualifiziert.

Merkmale

  • FMCW-Transceiver
    • PLL, Sender, Empfänger, Basisband und ADC integriert
    • Abdeckung von 76 GHz bis 81 GHz mit verfügbarer Bandbreite von 5 GHz
      • Vier Empfangskanäle und drei bis vier Sendekanäle (AWR2943 mit drei Kanälen und AWR2944 mit vier Kanälen) für die PCB-Schnittstelle zu den Antennen
    • Pro Sendephasenschieber
    • Sehr genaue Chirp-Engine basierend auf Fraktional-N-PLL
    • TX-Leistung
      • 13,5 dBm
    • RX-Rauschfaktor
      • 12 dBm
    • Phasenrauschen bei 1 MHz
      • -96 dBc/Hz (76 GHz bis 77 GHz)
      • -95 dBc/Hz (76 GHz bis 81 GHz)
  • Integrierte Kalibrierung und Selbsttest
    • Integrierte Firmware (ROM)
    • Selbstkalibrierungssystem über Frequenz und Temperatur
  • Verarbeitungselemente
    • ARM Cortex-R5F-Core (unterstützt Sperr-Schrittbetrieb) bei 300 MHz
    • TI Digitaler Signalprozessor C66x bei 360 MHz
    • TI Radar-Hardwarebeschleuniger (HWA2.1) für Betriebsabläufe wie FFT, logarithmische Größe und Speicherkomprimierung
    • Mehrere EDMA-Instanzen für die Datenverschiebung
  • Host-Schnittstelle
    • 2 x CAN-FD
    • 10/100 MBit/s RGMII-/RMII-/MII-Ethernet
  • Unterstützt eine serielle Flash-Speicherschnittstelle (hochladen der Benutzerapplikation vom QSPI-Flash-Speicher)
  • Andere Schnittstellen, die für die Benutzerapplikation verfügbar sind
    • Bis zu 9 ADC-Kanäle
    • Zwei SPIs
    • Vier UARTs
    • I2C
    • GPIOs
    • Drei EPWMs
    • Vierspurige Aurora LVDS-Schnittstelle für ADC- Rohdaten und Debug-Messgeräte
    • CSI2 Rx-Schnittstelle, um die Wiedergabe der erfassten Daten zu ermöglichen
  • On-Chip-RAM
    • 3,5 bis 4 MByte (AWR2943 mit 3,5 MB und AWR2944 mit 4 MB)
    • Zwischen DSP, MCUund gemeinsam genutztem L3 aufgeteilterSpeicherplatz
  • Bauteilsicherheit (bei ausgewählten Teilenummern)
    • Programmierbares Embedded-Hardware-Sicherheitsmodul (HSM)
    • Sichere authentifizierte und verschlüsselte Boot-Unterstützung
    • Vom Kunden programmierbare Stammschlüssel, symmetrische Schlüssel (256 Bit), asymmetrische Schlüssel (bis zu RSA-4K oder ECC-512) mit Schlüssel-Widerruffunktion
    • Kryptographische Hardwarebeschleuniger: PKA mit ECC, AES (bis 256 Bit), SHA (bis zu 512 Bit), TRNG/DRBG
  • Für die funktionale Sicherheit ausgelegt
    • Für funktionale Sicherheitsapplikationen ausgelegt
    • Dokumentation zur Unterstützung des Designs von funktionalen Sicherheitssystemen gemäß ISO 26262 wird verfügbar sein
    • Für eine Hardware-Integrität von bis zu ASIL B ausgelegt
  • AEC-Q100-qualifiziert
  • Erweiterte Funktionen
    • Embedded-Selbstüberwachung ohne Einbindung externer Prozessoren
    • Embedded-Störungserkennungsfunktion
  • Leistungsmanagement
    • On-Chip-LDO-Netzwerk für verbessertes PSRR
    • LVCMOS-IO unterstützt eine duale Spannung von 3,3 V und 1,8 V
  • Taktquelle
    • 40-MHz-Quarz mit einem internen Oszillator
    • Unterstützt einen externen Oszillator bei 40 MHz
    • Unterstützt extern angesteuerten Taktgeber (Rechteck- oder Sinuswelle) bei 40 MHz
  • Optimale Leistungsmanagementlösung
    • Empfohlene LP87745-Q1 Leistungsmanagement-ICs (PMIC)
      • Begleit-PMIC ist speziell für die Anforderungen an die Stromversorgung des Bauteils ausgelegt
      • Flexibles Mapping und werkseitig programmierte Konfigurationen zur Unterstützung verschiedener Anwendungsfälle
  • Kostenreduziertes Hardwaredesign
    • Flip-Chip-BGA-Gehäuse von 12 mm x 12 mm mit einem Rastermaß von 0,65 mm für eine einfache Bestückung und ein kostengünstiges PCB-Design
    • Kleine Lösungsgröße
  • Unterstützt einen Automotive-Betriebstemperaturbereich
    • Sperrschicht-Betriebstemperaturbereich: -40 °C bis +140 °C

Applikationen

  • Spurwechselassistent
  • Blindfleckerkennung
  • Automatische Notbremsung
  • Adaptive Geschwindigkeitsregelung
  • Querverkehrswarnung

Videos

Funktionales Blockdiagramm

Blockdiagramm - Texas Instruments AWR294x FMCW-Radarsensor von 76 GHz bis 81 GHz
Veröffentlichungsdatum: 2023-04-28 | Aktualisiert: 2024-09-27