ZHCUCC0 September   2024

 

  1.   1
  2.   说明
  3.   资源
  4.   特性
  5.   应用
  6.   6
  7. 1系统说明
    1. 1.1 检测原理
    2. 1.2 多通架构
  8. 2系统概述
    1. 2.1 系统设计原理
      1. 2.1.1 长检测距离
        1. 2.1.1.1 长检测距离的天线设计
        2. 2.1.1.2 长检测距离的 SNR 补偿
        3. 2.1.1.3 智能检测逻辑
      2. 2.1.2 低功耗
        1. 2.1.2.1 高效的线性调频脉冲设计
        2. 2.1.2.2 深度睡眠电源模式
        3. 2.1.2.3 硬件加速器
      3. 2.1.3 低误报率
        1. 2.1.3.1 误报的典型原因
        2. 2.1.3.2 检测区域外的误报
        3. 2.1.3.3 检测区域内的误报
        4. 2.1.3.4 自适应状态机
  9. 3硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 3.1 硬件要求
    2. 3.2 软件要求
    3. 3.3 测试设置
      1. 3.3.1 测试 1 - 检测范围
      2. 3.3.2 测试 2 - 误报率
      3. 3.3.3 测试 3 - 功耗
    4. 3.4 测试结果
  10. 4设计文件
    1. 4.1 原理图
    2. 4.2 物料清单
  11. 5工具与软件
  12. 6文档支持
  13. 7支持资源
  14. 8商标
  15. 9关于作者

1.1 检测原理

对 TI 雷达器件中的线性调频脉冲参数进行编程 应用手册中的雷达公式从数学角度说明了长检测距离、低功耗和低误报率之间的权衡。

方程式 1. Rangemax based off SNR= PT×GRX×GTX×c2×σ×N ×TR fc2× 4π3×kT ×NF ×SNRdet4
    PT Tx 输出功率 (mW)
    GRx、GTx RX 和 TX 天线增益（线性）
    σ 物体的雷达散射截面（平方米）
    N 线性调频脉冲数 x 虚拟天线数
    Tr 线性调频脉冲时间（秒）
    NF 接收器的噪声系数（线性）
    SNRdet 检测物体的算法所需的最小 SNR（线性）
    k 玻尔兹曼常数 (J/K)
    Tdet 环境温度 (K)

Pt 和 Tr 是与功耗相关的函数 - 当这两个函数的值增加时，功耗也会增加。SNRdet 是误报率的函数 - 随着 SNRdet 增大，误报率会降低。在保持所有其他条件不变的情况下，可以得出以下关系：检测距离与功耗和误报率的乘积成正比。

方程式 2. Detection Range ∝ Power Consumption × False Positive Rate

也可以通过更广泛的统计视角来理解这一点。一个已知的事实是，雷达系统的噪声可以用复数高斯分布的幅度来建模，这被称为瑞利分布。如果目标对象接收到的信号建模为高斯分布，其中心在某个非零的返回功率附近，那么返回到雷达系统的功率的检测阈值需要设置在这两个分布之间的某个位置。检测物体是否存在可简化为两个分布的假设检验。


TIDEP-01035 信号和噪声功率分布

图 1-1 信号和噪声功率分布

如果将检测阈值设置得较低，则会有更多误报（不必要地唤醒雷达），但漏报（雷达遗漏真实检测）更少。相反，如果将检测阈值设置得更高，那么误报就会减少，但雷达可能会出现一些漏报。由于监控系统漏过真实检测的代价可能非常高，因此通常采取的策略是降低检测阈值，并为了降低漏过真实检测的可能性，可以接受一定数量的误报。