【(?)导(Dao)读(Du)】(?)传(Chuan)统(Tong)生(Sheng)命(Ming)体(Ti)征(Zheng)监(Jian)测(Ce)依(Yi)赖(Lai)电(Dian)极(Ji)贴(Tie)片(Pian)、(?)血(Xue)氧(Yang)夹(Jia)等(Deng)有(You)线(Xian)接(Jie)触(Chu)式(Shi)设(She)备(Bei)，(?)对(Dui)新(Xin)生(Sheng)儿(?)、(?)烧(Shao)伤(Shang)患(Huan)者(Zhe)或(Huo)癫(Dian)痫(Xian)患(Huan)者(Zhe)等(Deng)特(Te)殊(Shu)群(Qun)体(Ti)存(Cun)在(Zai)接(Jie)触(Chu)限(Xian)制(Zhi)与(Yu)移(Yi)动(Dong)监(Jian)测(Ce)盲(Mang)区(Qu)。(?)毫(Hao)米(Mi)波(Bo)雷(Lei)达(Da)传(Chuan)感(Gan)器(Qi)通(Tong)过(Guo)非(Fei)接(Jie)触(Chu)式(Shi)探(Tan)测(Ce)技(Ji)术(Shu)，(?)实(Shi)时(Shi)捕(Bu)捉(Zhuo)心(Xin)率(Lu)、(?)呼(Hu)吸(Xi)频(Pin)率(Lu)等(Deng)关(Guan)键(Jian)指(Zhi)标(Biao)，(?)穿(Chuan)透(Tou)衣(Yi)物(Wu)/被(Bei)褥(Ru)实(Shi)现(Xian)精(Jing)准(Zhun)监(Jian)测(Ce)，(?)支(Zhi)持(Chi)居(Ju)家(Jia)多(Duo)患(Huan)者(Zhe)同(Tong)步(Bu)追(Zhui)踪(Zong)。(?)其(Qi)抗(Kang)干(Gan)扰(Rao)能(Neng)力(Li)与(Yu)隐(Yin)私(Si)保(Bao)护(Hu)特(Te)性(Xing)，(?)为(Wei)行(Xing)动(Dong)自(Zi)如(Ru)患(Huan)者(Zhe)提(Ti)供(Gong)无(Wu)感(Gan)化(Hua)健(Jian)康(Kang)管(Guan)理(Li)方(Fang)案(An)，(?)推(Tui)动(Dong)家(Jia)庭(Ting)医(Yi)疗(Liao)监(Jian)测(Ce)向(Xiang)智(Zhi)能(Neng)化(Hua)升(Sheng)级(Ji)。(?)
引(Yin)言(Yan)
传(Chuan)统(Tong)生(Sheng)命(Ming)体(Ti)征(Zheng)监(Jian)测(Ce)依(Yi)赖(Lai)电(Dian)极(Ji)贴(Tie)片(Pian)、(?)血(Xue)氧(Yang)夹(Jia)等(Deng)有(You)线(Xian)接(Jie)触(Chu)式(Shi)设(She)备(Bei)，(?)对(Dui)新(Xin)生(Sheng)儿(?)、(?)烧(Shao)伤(Shang)患(Huan)者(Zhe)或(Huo)癫(Dian)痫(Xian)患(Huan)者(Zhe)等(Deng)特(Te)殊(Shu)群(Qun)体(Ti)存(Cun)在(Zai)接(Jie)触(Chu)限(Xian)制(Zhi)与(Yu)移(Yi)动(Dong)监(Jian)测(Ce)盲(Mang)区(Qu)。(?)毫(Hao)米(Mi)波(Bo)雷(Lei)达(Da)传(Chuan)感(Gan)器(Qi)通(Tong)过(Guo)非(Fei)接(Jie)触(Chu)式(Shi)探(Tan)测(Ce)技(Ji)术(Shu)，(?)实(Shi)时(Shi)捕(Bu)捉(Zhuo)心(Xin)率(Lu)、(?)呼(Hu)吸(Xi)频(Pin)率(Lu)等(Deng)关(Guan)键(Jian)指(Zhi)标(Biao)，(?)穿(Chuan)透(Tou)衣(Yi)物(Wu)/被(Bei)褥(Ru)实(Shi)现(Xian)精(Jing)准(Zhun)监(Jian)测(Ce)，(?)支(Zhi)持(Chi)居(Ju)家(Jia)多(Duo)患(Huan)者(Zhe)同(Tong)步(Bu)追(Zhui)踪(Zong)。(?)其(Qi)抗(Kang)干(Gan)扰(Rao)能(Neng)力(Li)与(Yu)隐(Yin)私(Si)保(Bao)护(Hu)特(Te)性(Xing)，(?)为(Wei)行(Xing)动(Dong)自(Zi)如(Ru)患(Huan)者(Zhe)提(Ti)供(Gong)无(Wu)感(Gan)化(Hua)健(Jian)康(Kang)管(Guan)理(Li)方(Fang)案(An)，(?)推(Tui)动(Dong)家(Jia)庭(Ting)医(Yi)疗(Liao)监(Jian)测(Ce)向(Xiang)智(Zhi)能(Neng)化(Hua)升(Sheng)级(Ji)。(?)
毫(Hao)米(Mi)波(Bo) (mmWave) 雷(Lei)达(Da)传(Chuan)感(Gan)器(Qi)可(Ke)以(Yi)检(Jian)测(Ce)非(Fei)常(Chang)细(Xi)微(Wei)的(De)运(Yun)动(Dong)，(?)即(Ji)使(Shi)是(Shi)患(Huan)者(Zhe)胸(Xiong)部(Bu)的(De)起(Qi)伏(Fu)。(?)由(You)于(Yu)胸(Xiong)部(Bu)运(Yun)动(Dong)受(Shou)呼(Hu)吸(Xi)（(?)基(Ji)频(Pin)）(?)和(He)心(Xin)率(Lu)运(Yun)动(Dong)（(?)额(E)外(Wai)谐(Xie)波(Bo)）(?)的(De)影(Ying)响(Xiang)，(?)因(Yin)此(Ci)对(Dui)胸(Xiong)部(Bu)运(Yun)动(Dong)的(De)精(Jing)细(Xi)测(Ce)量(Liang)可(Ke)以(Yi)实(Shi)现(Xian)对(Dui)生(Sheng)命(Ming)体(Ti)征(Zheng)的(De)非(Fei)接(Jie)触(Chu)式(Shi)测(Ce)量(Liang)。(?)
该(Gai)功(Gong)能(Neng)的(De)主(Zhu)要(Yao)促(Cu)成(Cheng)因(Yin)素(Su)是(Shi)传(Chuan)感(Gan)器(Qi)能(Neng)够(Gou)通(Tong)过(Guo)调(Diao)频(Pin)连(Lian)续(Xu)波(Bo) (FMCW) 检(Jian)测(Ce)和(He)多(Duo)输(Shu)入(Ru)多(Duo)输(Shu)出(Chu) (MIMO) 天(Tian)线(Xian)雷(Lei)达(Da)系(Xi)统(Tong)的(De)组(Zu)合(He)来(Lai)检(Jian)测(Ce)患(Huan)者(Zhe)胸(Xiong)部(Bu)的(De)位(Wei)置(Zhi)和(He)速(Su)度(Du)。(?)
该(Gai)传(Chuan)感(Gan)器(Qi)还(Huan)可(Ke)以(Yi)检(Jian)测(Ce)床(Chuang)上(Shang)的(De)运(Yun)动(Dong)并(Bing)向(Xiang)护(Hu)理(Li)人(Ren)员(Yuan)告(Gao)知(Zhi)潜(Qian)在(Zai)的(De)褥(Ru)疮(Chuang)，(?)甚(Shen)至(Zhi)可(Ke)以(Yi)同(Tong)时(Shi)监(Jian)测(Ce)多(Duo)个(Ge)患(Huan)者(Zhe)，(?)例(Li)如(Ru)一(Yi)对(Dui)老(Lao)年(Nian)夫(Fu)妇(Fu)。(?)此(Ci)外(Wai)，(?)毫(Hao)米(Mi)波(Bo)传(Chuan)感(Gan)器(Qi)可(Ke)以(Yi)检(Jian)测(Ce)到(Dao)人(Ren)员(Yuan)跌(Die)倒(Dao)并(Bing)实(Shi)时(Shi)通(Tong)知(Zhi)护(Hu)理(Li)人(Ren)员(Yuan)。(?)
集(Ji)成(Cheng)的(De)重(Zhong)要(Yao)
线(Xian)性(Xing)调(Diao)频(Pin)脉(Mai)冲(Chong)斜(Xie)坡(Po)线(Xian)性(Xing)度(Du)是(Shi)确(Que)保(Bao) FMCW 系(Xi)统(Tong)中(Zhong)准(Zhun)确(Que)且(Qie)可(Ke)重(Zhong)复(Fu)测(Ce)量(Liang)的(De)参(Can)数(Shu)之(Zhi)一(Yi)。(?)将(Jiang)整(Zheng)个(Ge)模(Mo)拟(Ni)链(Lian)集(Ji)成(Cheng)在(Zai)单(Dan)片(Pian)微(Wei)波(Bo)集(Ji)成(Cheng)电(Dian)路(Lu)上(Shang)，(?)不(Bu)仅(Jin)可(Ke)以(Yi)减(Jian)少(Shao)设(She)计(Ji)与(Yu)设(She)计(Ji)之(Zhi)间(Jian)的(De)差(Cha)异(Yi)，(?)还(Huan)有(You)助(Zhu)于(Yu)提(Ti)高(Gao)整(Zheng)体(Ti)测(Ce)量(Liang)线(Xian)性(Xing)度(Du)，(?)因(Yin)为(Wei)可(Ke)以(Yi)在(Zai)老(Lao)化(Hua)和(He)温(Wen)度(Du)范(Fan)围(Wei)内(Nei)执(Zhi)行(Xing)有(You)效(Xiao)的(De)监(Jian)测(Ce)和(He)校(Xiao)准(Zhun)。(?)
查(Cha)看(Kan)图(Tu) 1 中(Zhong)德(De)州(Zhou)仪(Yi)器(Qi) (TI) IWR6843 的(De)方(Fang)框(Kuang)图(Tu)可(Ke)以(Yi)发(Fa)现(Xian)，(?)发(Fa)送(Song)器(Qi)-接(Jie)收(Shou)器(Qi)部(Bu)分(Fen)的(De)唯(Wei)一(Yi)外(Wai)部(Bu)元(Yuan)件(Jian)是(Shi)标(Biao)准(Zhun) 40MHz 晶(Jing)体(Ti)。(?)除(Chu)了(Liao)这(Zhe)个(Ge)外(Wai)部(Bu) 40MHz 晶(Jing)体(Ti)之(Zhi)外(Wai)，(?)IWR6843 还(Huan)提(Ti)供(Gong)完(Wan)全(Quan)的(De)发(Fa)送(Song)器(Qi)/接(Jie)收(Shou)器(Qi)集(Ji)成(Cheng)，(?)具(Ju)有(You)：(?)
斜(Xie)坡(Po)发(Fa)生(Sheng)器(Qi)。(?)
小(Xiao)数(Shu)锁(Suo)相(Xiang)环(Huan)。(?)
20GHz 压(Ya)控(Kong)振(Zhen)荡(Dang)器(Qi) (VCO)，(?)当(Dang)从(Cong)外(Wai)部(Bu)路(Lu)由(You)（(?)或(Huo)从(Cong)外(Wai)部(Bu)源(Yuan)选(Xuan)择(Ze)）(?)时(Shi)，(?)可(Ke)同(Tong)步(Bu)多(Duo)个(Ge)前(Qian)端(Duan)并(Bing)在(Zai)显(Xian)著(Zhu)更(Geng)大(Da)的(De)虚(Xu)拟(Ni)天(Tian)线(Xian)上(Shang)实(Shi)现(Xian)相(Xiang)干(Gan)采(Cai)样(Yang)。(?)
IWR6843 还(Huan)包(Bao)含(Han)用(Yong)于(Yu)发(Fa)送(Song)器(Qi)和(He)接(Jie)收(Shou)器(Qi)的(De)完(Wan)整(Zheng)射(She)频(Pin) (RF) 链(Lian)，(?)其(Qi)中(Zhong)包(Bao)括(Kuo)：(?)
软(Ruan)件(Jian)可(Ke)编(Bian)程(Cheng)功(Gong)率(Lu)放(Fang)大(Da)器(Qi)，(?)可(Ke)实(Shi)现(Xian)多(Duo)级(Ji)发(Fa)送(Song)功(Gong)率(Lu)，(?)从(Cong)而(?)在(Zai)根(Gen)据(Ju)环(Huan)境(Jing)和(He)射(She)频(Pin)法(Fa)规(Gui)调(Diao)整(Zheng)链(Lian)路(Lu)预(Yu)算(Suan)时(Shi)实(Shi)现(Xian)更(Geng)大(Da)的(De)灵(Ling)活(Huo)性(Xing)。(?)
用(Yong)于(Yu)波(Bo)束(Shu)控(Kong)制(Zhi)的(De)动(Dong)态(Tai)可(Ke)编(Bian)程(Cheng)移(Yi)相(Xiang)器(Qi)。(?)
低(Di)噪(Zao)声(Sheng)放(Fang)大(Da)器(Qi)，(?)当(Dang)与(Yu)功(Gong)率(Lu)放(Fang)大(Da)器(Qi)一(Yi)起(Qi)编(Bian)程(Cheng)时(Shi)，(?)可(Ke)对(Dui)链(Lian)路(Lu)预(Yu)算(Suan)进(Jin)行(Xing)微(Wei)调(Diao)。(?)
可(Ke)通(Tong)过(Guo)发(Fa)送(Song)和(He)接(Jie)收(Shou)线(Xian)性(Xing)调(Diao)频(Pin)脉(Mai)冲(Chong)生(Sheng)成(Cheng)中(Zhong)间(Jian)频(Pin)率(Lu) (IF) 的(De)混(Hun)频(Pin)器(Qi)。(?)
IF 模(Mo)拟(Ni)滤(Lu)波(Bo)器(Qi)。(?)
采(Cai)样(Yang)频(Pin)率(Lu)高(Gao)达(Da) 25MHz 的(De)模(Mo)数(Shu)转(Zhuan)换(Huan)器(Qi) (ADC)。(?)
图(Tu)1 IWR6843 方(Fang)框(Kuang)图(Tu)
在(Zai) MMIC 片(Pian)上(Shang)系(Xi)统(Tong)集(Ji)成(Cheng)完(Wan)整(Zheng)的(De)射(She)频(Pin)链(Lian)可(Ke)实(Shi)现(Xian)功(Gong)能(Neng)安(An)全(Quan)所(Suo)需(Xu)的(De)诊(Zhen)断(Duan)能(Neng)力(Li)水(Shui)平(Ping)。(?)
IWR6843 上(Shang)的(De)全(Quan)数(Shu)字(Zi)信(Xin)号(Hao)链(Lian)处(Chu)理(Li)集(Ji)成(Cheng)可(Ke)提(Ti)供(Gong)：(?)
雷(Lei)达(Da)硬(Ying)件(Jian)加(Jia)速(Su)器(Qi)，(?)支(Zhi)持(Chi)经(Jing)典(Dian)雷(Lei)达(Da)信(Xin)号(Hao)处(Chu)理(Li)中(Zhong)的(De) 16 位(Wei)测(Ce)距(Ju)、(?)多(Duo)普(Pu)勒(Le)或(Huo)到(Dao)达(Da)角(Jiao)快(Kuai)速(Su)傅(Fu)里(Li)叶(Ye)变(Bian)换(Huan) (FFT) 和(He)恒(Heng)定(Ding)虚(Xu)警(Jing)率(Lu) (CFAR)。(?)
600MHz 完(Wan)全(Quan)可(Ke)编(Bian)程(Cheng)的(De)数(Shu)字(Zi)信(Xin)号(Hao)处(Chu)理(Li)器(Qi)，(?)可(Ke)实(Shi)现(Xian)完(Wan)全(Quan)可(Ke)定(Ding)制(Zhi)的(De)信(Xin)号(Hao)处(Chu)理(Li)。(?)
完(Wan)全(Quan)可(Ke)编(Bian)程(Cheng)的(De) 200MHz Arm Cortex-R4F 微(Wei)控(Kong)制(Zhi)器(Qi)，(?)用(Yong)于(Yu)群(Qun)集(Ji)、(?)跟(Gen)踪(Zong)和(He)应(Ying)用(Yong)级(Ji)代(Dai)码(Ma)。(?)
除(Chu)了(Liao)裸(Luo)片(Pian)级(Ji)集(Ji)成(Cheng)之(Zhi)外(Wai)，(?)IWR6843 的(De)型(Xing)号(Hao) IWR6843AOP 还(Huan)在(Zai)封(Feng)装(Zhuang)上(Shang)配(Pei)有(You)天(Tian)线(Xian)，(?)可(Ke)进(Jin)一(Yi)步(Bu)实(Shi)现(Xian)集(Ji)成(Cheng)并(Bing)减(Jian)小(Xiao)印(Yin)刷(Shua)电(Dian)路(Lu)板(Ban) (PCB) 面(Mian)积(Ji)，(?)适(Shi)用(Yong)于(Yu)空(Kong)间(Jian)受(Shou)限(Xian)型(Xing)应(Ying)用(Yong)或(Huo)射(She)频(Pin)信(Xin)号(Hao)的(De) PCB 布(Bu)线(Xian)具(Ju)有(You)挑(Tiao)战(Zhan)性(Xing)的(De)情(Qing)况(Kuang)。(?)
FMCW
FMCW 提(Ti)供(Gong)了(Liao)十(Shi)分(Fen)简(Jian)单(Dan)的(De)调(Diao)制(Zhi)方(Fang)案(An)，(?)可(Ke)在(Zai)测(Ce)量(Liang)距(Ju)离(Li)时(Shi)实(Shi)现(Xian)宽(Kuan)范(Fan)围(Wei)和(He)高(Gao)精(Jing)度(Du)。(?)FMCW 还(Huan)提(Ti)供(Gong)径(Jing)向(Xiang)尺(Chi)寸(Cun)（(?)雷(Lei)达(Da)与(Yu)目(Mu)标(Biao)之(Zhi)间(Jian)的(De)线(Xian)）(?)的(De)速(Su)度(Du)测(Ce)量(Liang)均(Jun)值(Zhi)，(?)可(Ke)以(Yi)是(Shi)高(Gao)速(Su)（(?)如(Ru)汽(Qi)车(Che)速(Su)度(Du)）(?)，(?)也(Ye)可(Ke)以(Yi)是(Shi)低(Di)速(Su)（(?)如(Ru)呼(Hu)吸(Xi)时(Shi)胸(Xiong)部(Bu)起(Qi)伏(Fu)速(Su)度(Du)）(?)。(?)此(Ci)类(Lei)细(Xi)微(Wei)动(Dong)作(Zuo)的(De)跟(Gen)踪(Zong)通(Tong)常(Chang)称(Cheng)为(Wei)多(Duo)普(Pu)勒(Le)检(Jian)测(Ce)或(Huo)微(Wei)多(Duo)普(Pu)勒(Le)检(Jian)测(Ce)。(?)
线(Xian)性(Xing)调(Diao)频(Pin)脉(Mai)冲(Chong)
线(Xian)性(Xing)调(Diao)频(Pin)脉(Mai)冲(Chong)描(Miao)述(Shu)了(Liao) FMCW 中(Zhong)使(Shi)用(Yong)的(De)调(Diao)制(Zhi)；(?)瞬(Shun)时(Shi)频(Pin)率(Lu) f(t) 随(Sui)时(Shi)间(Jian)呈(Cheng)线(Xian)性(Xing)变(Bian)化(Hua)，(?)因(Yin)此(Ci)这(Zhe)是(Shi)一(Yi)个(Ge)线(Xian)性(Xing)调(Diao)频(Pin)脉(Mai)冲(Chong)。(?)发(Fa)送(Song)的(De)线(Xian)性(Xing)调(Diao)频(Pin)脉(Mai)冲(Chong)和(He)接(Jie)收(Shou)的(De)线(Xian)性(Xing)调(Diao)频(Pin)脉(Mai)冲(Chong)之(Zhi)间(Jian)的(De)频(Pin)率(Lu)差(Cha)与(Yu)飞(Fei)行(Xing)时(Shi)间(Jian)（(?)到(Dao)达(Da)目(Mu)标(Biao)并(Bing)返(Fan)回(Hui)的(De)时(Shi)间(Jian)）(?)成(Cheng)正(Zheng)比(Bi)，(?)因(Yin)此(Ci)与(Yu)到(Dao)目(Mu)标(Biao)的(De)距(Ju)离(Li)成(Cheng)正(Zheng)比(Bi)。(?)
方(Fang)程(Cheng)式(Shi) 1 将(Jiang)发(Fa)送(Song)的(De)波(Bo)幅(Fu)表(Biao)示(Shi)为(Wei)：(?)
其(Qi)中(Zhong) K 是(Shi)发(Fa)送(Song)频(Pin)率(Lu)以(Yi)时(Shi)间(Jian)为(Wei)单(Dan)位(Wei)增(Zeng)加(Jia)的(De)斜(Xie)率(Lu)（(?)对(Dui)于(Yu) IWR6843，(?)该(Gai)值(Zhi)可(Ke)以(Yi)是(Shi)介(Jie)于(Yu) 0 MHz/s 和(He) 250MHz/s 之(Zhi)间(Jian)的(De)任(Ren)何(He)值(Zhi)）(?)，(?)AT 是(Shi)信(Xin)号(Hao)发(Fa)送(Song)的(De)振(Zhen)幅(Fu)（(?)发(Fa)送(Song)功(Gong)率(Lu)）(?)，(?)f0 是(Shi)在(Zai)线(Xian)性(Xing)调(Diao)频(Pin)脉(Mai)冲(Chong)开(Kai)始(Shi)处(Chu)发(Fa)送(Song)的(De)最(Zui)低(Di)频(Pin)率(Lu)（(?)57GHz 或(Huo) 60GHz，(?)具(Ju)体(Ti)取(Qu)决(Jue)于(Yu)所(Suo)选(Xuan)的(De) VCO）(?)。(?)
方(Fang)程(Cheng)式(Shi) 2 将(Jiang)接(Jie)收(Shou)的(De)波(Bo)幅(Fu)表(Biao)示(Shi)为(Wei)：(?)
其(Qi)中(Zhong)，(?)对(Dui)于(Yu) δ(?) = (2 ×(?) d) / v （(?)是(Shi)飞(Fei)行(Xing)时(Shi)间(Jian)的(De)两(Liang)倍(Bei)）(?)，(?)d 是(Shi)到(Dao)目(Mu)标(Biao)的(De)距(Ju)离(Li)，(?)v 是(Shi)光(Guang)在(Zai)介(Jie)质(Zhi)中(Zhong)的(De)传(Chuan)播(Bo)速(Su)度(Du)。(?)
混(Hun)频(Pin)器(Qi)
混(Hun)频(Pin)器(Qi)将(Jiang)发(Fa)送(Song)信(Xin)号(Hao)和(He)接(Jie)收(Shou)信(Xin)号(Hao)之(Zhi)间(Jian)的(De)频(Pin)率(Lu)差(Cha)进(Jin)行(Xing)倍(Bei)增(Zeng)（(?)方(Fang)程(Cheng)式(Shi) 3）(?)：(?)
按(An)照(Zhao)三(San)角(Jiao)函(Han)数(Shu)的(De)基(Ji)本(Ben)规(Gui)则(Ze)，(?)混(Hun)频(Pin)器(Qi)的(De)输(Shu)出(Chu)是(Shi)两(Liang)个(Ge)正(Zheng)弦(Xian)之(Zhi)和(He)：(?)一(Yi)个(Ge)正(Zheng)弦(Xian)的(De)频(Pin)率(Lu)是(Shi) f_TX 和(He) f_RX 之(Zhi)差(Cha)，(?)另(Ling)一(Yi)个(Ge)正(Zheng)弦(Xian)是(Shi)两(Liang)者(Zhe)之(Zhi)和(He)。(?)
使(Shi)混(Hun)频(Pin)器(Qi)的(De)输(Shu)出(Chu)通(Tong)过(Guo)低(Di)通(Tong)滤(Lu)波(Bo)器(Qi)可(Ke)恢(Hui)复(Fu) IF 信(Xin)号(Hao)，(?)其(Qi)频(Pin)率(Lu)是(Shi)发(Fa)送(Song)器(Qi)和(He)接(Jie)收(Shou)器(Qi)之(Zhi)间(Jian)的(De)频(Pin)率(Lu)差(Cha)。(?)
方(Fang)程(Cheng)式(Shi) 4 将(Jiang)积(Ji)化(Hua)和(He)差(Cha)公(Gong)式(Shi)表(Biao)示(Shi)为(Wei)：(?)
混(Hun)频(Pin)器(Qi)的(De)输(Shu)出(Chu)通(Tong)过(Guo)低(Di)通(Tong)滤(Lu)波(Bo)器(Qi)会(Hui)产(Chan)生(Sheng) IF，(?)这(Zhe)是(Shi)发(Fa)送(Song)器(Qi)和(He)接(Jie)收(Shou)器(Qi)之(Zhi)间(Jian)的(De)频(Pin)率(Lu)差(Cha)（(?)因(Yin)此(Ci)是(Shi)一(Yi)个(Ge)与(Yu)飞(Fei)行(Xing)时(Shi)间(Jian)成(Cheng)正(Zheng)比(Bi)的(De)量(Liang)）(?)。(?)
方(Fang)程(Cheng)式(Shi) 5 是(Shi)所(Suo)得(De)到(Dao)的(De) IF 信(Xin)号(Hao)：(?)
ADC 将(Jiang)信(Xin)号(Hao)数(Shu)字(Zi)化(Hua)；(?)请(Qing)注(Zhu)意(Yi)，(?)信(Xin)号(Hao)的(De)频(Pin)率(Lu)远(Yuan)低(Di)于(Yu)线(Xian)性(Xing)调(Diao)频(Pin)脉(Mai)冲(Chong)的(De)频(Pin)率(Lu)，(?)因(Yin)此(Ci)很(Hen)容(Rong)易(Yi)通(Tong)过(Guo)普(Pu)通(Tong)的(De) ADC。(?)例(Li)如(Ru)，(?)IWR6843 中(Zhong) ADC 的(De)最(Zui)大(Da)采(Cai)样(Yang)频(Pin)率(Lu)为(Wei) 25MHz。(?)
从(Cong)方(Fang)程(Cheng)式(Shi) 5 中(Zhong)，(?)您(Nin)可(Ke)以(Yi)清(Qing)楚(Chu)地(Di)看(Kan)到(Dao)用(Yong)于(Yu)测(Ce)量(Liang)胸(Xiong)部(Bu)运(Yun)动(Dong)的(De)心(Xin)率(Lu)和(He)呼(Hu)吸(Xi)频(Pin)率(Lu)的(De)多(Duo)普(Pu)勒(Le)元(Yuan)素(Su)来(Lai)自(Zi)何(He)处(Chu)。(?)
FFT 和(He)峰(Feng)值(Zhi)检(Jian)测(Ce)
一(Yi)旦(Dan)信(Xin)号(Hao)只(Zhi)携(Xie)带(Dai)相(Xiang)关(Guan)信(Xin)息(Xi)（(?)yIF 频(Pin)率(Lu)是(Shi)飞(Fei)行(Xing)时(Shi)间(Jian)的(De)镜(Jing)像(Xiang)）(?)，(?)信(Xin)号(Hao)将(Jiang)通(Tong)过(Guo)距(Ju)离(Li) FFT，(?)然(Ran)后(Hou)执(Zhi)行(Xing) CFAR 算(Suan)法(Fa)或(Huo)阈(Yu)值(Zhi)化(Hua)算(Suan)法(Fa)。(?)图(Tu) 2 所(Suo)示(Shi)为(Wei)不(Bu)同(Tong)天(Tian)线(Xian)之(Zhi)间(Jian)的(De)飞(Fei)行(Xing)时(Shi)间(Jian)差(Cha)。(?)
图(Tu) 2 每(Mei)根(Gen)接(Jie)收(Shou)天(Tian)线(Xian)的(De)相(Xiang)位(Wei)增(Zeng)加(Jia) MIMO 图(Tu)示(Shi)
概(Gai)括(Kuo)而(?)言(Yan)，(?)到(Dao)达(Da)角(Jiao)是(Shi)根(Gen)据(Ju)每(Mei)根(Gen)接(Jie)收(Shou)天(Tian)线(Xian)处(Chu)测(Ce)量(Liang)的(De)飞(Fei)行(Xing)时(Shi)间(Jian)差(Cha)得(De)出(Chu)。(?)在(Zai)数(Shu)学(Xue)层(Ceng)面(Mian)上(Shang)，(?)方(Fang)程(Cheng)式(Shi) 6 将(Jiang)每(Mei)根(Gen)天(Tian)线(Xian)的(De)转(Zhuan)向(Xiang)矢(Shi)量(Liang)定(Ding)义(Yi)为(Wei)：(?)
转(Zhuan)向(Xiang)矢(Shi)量(Liang)用(Yong)于(Yu)在(Zai)每(Mei)根(Gen)天(Tian)线(Xian)处(Chu)组(Zu)合(He)来(Lai)自(Zi)每(Mei)个(Ge)目(Mu)标(Biao)的(De)信(Xin)号(Hao)。(?)方(Fang)程(Cheng)式(Shi) 7 表(Biao)示(Shi)通(Tong)过(Guo)所(Suo)有(You)天(Tian)线(Xian)从(Cong)每(Mei)个(Ge)目(Mu)标(Biao)发(Fa)出(Chu)的(De)所(Suo)有(You)信(Xin)号(Hao)之(Zhi)和(He)，(?)其(Qi)中(Zhong) xi 是(Shi)第(Di) i 根(Gen)天(Tian)线(Xian)接(Jie)收(Shou)的(De)信(Xin)号(Hao)：(?)
方(Fang)程(Cheng)式(Shi) 8 对(Dui)平(Ping)均(Jun)功(Gong)耗(Hao)的(De)计(Ji)算(Suan)如(Ru)下(Xia)：(?)
传(Chuan)统(Tong)的(De)接(Jie)收(Shou)波(Bo)束(Shu)形(Xing)成(Cheng)（(?)也(Ye)称(Cheng)为(Wei) Bartlett 波(Bo)束(Shu)形(Xing)成(Cheng)方(Fang)法(Fa)）(?)是(Shi)基(Ji)于(Yu)窄(Zhai)带(Dai)阵(Zhen)列(Lie)的(De)较(Jiao)早(Zao)的(De)到(Dao)达(Da)方(Fang)向(Xiang)估(Gu)算(Suan)算(Suan)法(Fa)。(?)该(Gai)算(Suan)法(Fa)可(Ke)更(Geng)大(Da)程(Cheng)度(Du)地(Di)提(Ti)高(Gao)波(Bo)束(Shu)形(Xing)成(Cheng)器(Qi)相(Xiang)对(Dui)于(Yu)特(Te)定(Ding)方(Fang)向(Xiang)的(De)输(Shu)出(Chu)功(Gong)率(Lu)，(?)将(Jiang)方(Fang)程(Cheng)式(Shi) 9 中(Zhong)的(De)最(Zui)大(Da)化(Hua)关(Guan)系(Xi)表(Biao)示(Shi)为(Wei)：(?)
为(Wei)了(Liao)计(Ji)算(Suan)每(Mei)个(Ge) θ(?) 的(De) P(a(θ(?)))，(?)公(Gong)式(Shi) 10 将(Jiang) R 近(Jin)似(Si)为(Wei)：(?)
其(Qi)中(Zhong) X 是(Shi)信(Xin)号(Hao)矩(Ju)阵(Zhen)（(?)方(Fang)程(Cheng)式(Shi) 11）(?)：(?)
从(Cong)这(Zhe)些(Xie)公(Gong)式(Shi)中(Zhong)，(?)您(Nin)可(Ke)以(Yi)看(Kan)到(Dao) MIMO 雷(Lei)达(Da)如(Ru)何(He)在(Zai)三(San)个(Ge)维(Wei)度(Du)上(Shang)实(Shi)现(Xian)位(Wei)置(Zhi)推(Tui)导(Dao)。(?)
沿(Yan)您(Nin)想(Xiang)要(Yao)检(Jian)测(Ce)的(De)方(Fang)向(Xiang)进(Jin)行(Xing)波(Bo)束(Shu)控(Kong)制(Zhi)
使(Shi)用(Yong)雷(Lei)达(Da)传(Chuan)感(Gan)器(Qi)捕(Bu)获(Huo)场(Chang)景(Jing)数(Shu)据(Ju)通(Tong)常(Chang)需(Xu)要(Yao)对(Dui)天(Tian)线(Xian)波(Bo)束(Shu)宽(Kuan)度(Du)提(Ti)供(Gong)的(De)整(Zheng)个(Ge)视(Shi)场(Chang)的(De)每(Mei)一(Yi)帧(Zheng)周(Zhou)期(Qi)进(Jin)行(Xing)航(Hang)向(Xiang)扫(Sao)描(Miao)。(?)该(Gai)航(Hang)向(Xiang)扫(Sao)描(Miao)可(Ke)以(Yi)捕(Bu)获(Huo)相(Xiang)关(Guan)和(He)不(Bu)相(Xiang)关(Guan)物(Wu)体(Ti)的(De)反(Fan)射(She)，(?)您(Nin)需(Xu)要(Yao)从(Cong)扫(Sao)描(Miao)中(Zhong)提(Ti)取(Qu)和(He)表(Biao)述(Shu)特(Te)定(Ding)对(Dui)象(Xiang)，(?)或(Huo)者(Zhe)在(Zai)本(Ben)例(Li)中(Zhong)，(?)提(Ti)取(Qu)和(He)表(Biao)述(Shu)需(Xu)要(Yao)测(Ce)量(Liang)生(Sheng)命(Ming)体(Ti)征(Zheng)的(De)患(Huan)者(Zhe)。(?)确(Que)定(Ding)患(Huan)者(Zhe)位(Wei)置(Zhi)后(Hou)，(?)可(Ke)利(Li)用(Yong)传(Chuan)输(Shu)波(Bo)束(Shu)形(Xing)成(Cheng)来(Lai)聚(Ju)焦(Jiao)波(Bo)束(Shu)，(?)如(Ru)前(Qian)所(Suo)述(Shu)。(?)
如(Ru)果(Guo)患(Huan)者(Zhe)不(Bu)在(Zai)视(Shi)轴(Zhou)处(Chu)，(?)则(Ze)可(Ke)以(Yi)激(Ji)活(Huo)波(Bo)束(Shu)控(Kong)制(Zhi)。(?)该(Gai)功(Gong)能(Neng)由(You)每(Mei)个(Ge)发(Fa)送(Song)器(Qi)上(Shang)步(Bu)长(Chang)为(Wei) 5.625°(?) 的(De) 6 位(Wei)可(Ke)配(Pei)置(Zhi)移(Yi)相(Xiang)器(Qi)实(Shi)现(Xian)，(?)提(Ti)供(Gong) 64 种(Zhong)设(She)置(Zhi)来(Lai)覆(Fu)盖(Gai) 0°(?) 至(Zhi) 360°(?) 相(Xiang)移(Yi)。(?)移(Yi)相(Xiang)器(Qi)位(Wei)于(Yu)相(Xiang)应(Ying)的(De)功(Gong)率(Lu)放(Fang)大(Da)器(Qi)之(Zhi)前(Qian)，(?)并(Bing)根(Gen)据(Ju)主(Zhu)波(Bo)束(Shu)的(De)聚(Ju)焦(Jiao)位(Wei)置(Zhi)为(Wei)每(Mei)个(Ge)发(Fa)送(Song)通(Tong)道(Dao)分(Fen)别(Bie)进(Jin)行(Xing)编(Bian)程(Cheng)，(?)请(Qing)参(Can)阅(Yue)图(Tu) 3。(?)移(Yi)相(Xiang)器(Qi)通(Tong)常(Chang)是(Shi)基(Ji)于(Yu)矢(Shi)量(Liang)调(Diao)制(Zhi)器(Qi)的(De)模(Mo)拟(Ni)结(Jie)构(Gou)，(?)该(Gai)调(Diao)制(Zhi)器(Qi)使(Shi)用(Yong)数(Shu)模(Mo)转(Zhuan)换(Huan)器(Qi)在(Zai)信(Xin)号(Hao)放(Fang)大(Da)之(Zhi)前(Qian)对(Dui)信(Xin)号(Hao)进(Jin)行(Xing)相(Xiang)移(Yi)。(?)
图(Tu) 3 发(Fa)送(Song)级(Ji)中(Zhong)包(Bao)含(Han)的(De)移(Yi)相(Xiang)器(Qi)
当(Dang)有(You)多(Duo)个(Ge)受(Shou)试(Shi)者(Zhe)处(Chu)于(Yu)雷(Lei)达(Da)传(Chuan)感(Gan)器(Qi)的(De)不(Bu)同(Tong)方(Fang)位(Wei)角(Jiao)时(Shi)，(?)您(Nin)可(Ke)以(Yi)实(Shi)时(Shi)对(Dui)移(Yi)相(Xiang)器(Qi)进(Jin)行(Xing)编(Bian)程(Cheng)，(?)要(Yao)么(Me)帧(Zheng)到(Dao)帧(Zheng)（(?)通(Tong)常(Chang)为(Wei) 100ms 至(Zhi) 200ms）(?)，(?)要(Yao)么(Me)更(Geng)低(Di)（(?)使(Shi)用(Yong)子(Zi)帧(Zheng)时(Shi)）(?)。(?)例(Li)如(Ru)，(?)波(Bo)束(Shu)可(Ke)以(Yi)基(Ji)于(Yu)子(Zi)帧(Zheng)以(Yi) 20°(?) 的(De)步(Bu)长(Chang)在(Zai) -60°(?) 至(Zhi) +60°(?) 的(De)范(Fan)围(Wei)内(Nei)进(Jin)行(Xing)扫(Sao)描(Miao)，(?)全(Quan)场(Chang)景(Jing)扫(Sao)描(Miao)持(Chi)续(Xu)时(Shi)间(Jian)不(Bu)到(Dao) 200ms，(?)如(Ru)图(Tu) 4 所(Suo)示(Shi)。(?)这(Zhe)有(You)助(Zhu)于(Yu)在(Zai)一(Yi)个(Ge)房(Fang)间(Jian)内(Nei)全(Quan)方(Fang)位(Wei)检(Jian)测(Ce)多(Duo)个(Ge)受(Shou)试(Shi)者(Zhe)的(De)生(Sheng)命(Ming)体(Ti)征(Zheng)，(?)这(Zhe)些(Xie)受(Shou)试(Shi)者(Zhe)的(De)角(Jiao)度(Du)各(Ge)不(Bu)相(Xiang)同(Tong)，(?)并(Bing)由(You)发(Fa)送(Song)波(Bo)束(Shu)依(Yi)次(Ci)照(Zhao)亮(Liang)。(?)
图(Tu) 4 将(Jiang)每(Mei)个(Ge)子(Zi)帧(Zheng)的(De)波(Bo)束(Shu)转(Zhuan)向(Xiang)角(Jiao)更(Geng)改(Gai) 20°(?)
Calibration
为(Wei)了(Liao)在(Zai)电(Dian)压(Ya)和(He)温(Wen)度(Du)变(Bian)化(Hua)时(Shi)维(Wei)持(Chi)性(Xing)能(Neng)，(?)TI 毫(Hao)米(Mi)波(Bo)雷(Lei)达(Da)器(Qi)件(Jian)支(Zhi)持(Chi)射(She)频(Pin)初(Chu)始(Shi)化(Hua)阶(Jie)段(Duan)（(?)调(Diao)用(Yong) RfInit() 应(Ying)用(Yong)编(Bian)程(Cheng)接(Jie)口(Kou)）(?)以(Yi)及(Ji)运(Yun)行(Xing)时(Shi)（(?)在(Zai)应(Ying)用(Yong)执(Zhi)行(Xing)期(Qi)间(Jian)）(?)的(De)启(Qi)动(Dong)时(Shi)间(Jian)校(Xiao)准(Zhun)。(?)图(Tu) 5 显(Xian)示(Shi)了(Liao)校(Xiao)准(Zhun)类(Lei)型(Xing)的(De)示(Shi)例(Li)排(Pai)序(Xu)，(?)可(Ke)能(Neng)包(Bao)括(Kuo)以(Yi)下(Xia)类(Lei)型(Xing)：(?)
模(Mo)拟(Ni)锁(Suo)相(Xiang)环(Huan)校(Xiao)准(Zhun)。(?)
合(He)成(Cheng)器(Qi) VCO。(?)
局(Ju)部(Bu)振(Zhen)荡(Dang)分(Fen)布(Bu)校(Xiao)准(Zhun)。(?)
ADC 直(Zhi)流(Liu)失(Shi)调(Diao)电(Dian)压(Ya)。(?)
IF 放(Fang)大(Da)器(Qi)高(Gao)通(Tong)和(He)低(Di)通(Tong)截(Jie)止(Zhi)频(Pin)率(Lu)。(?)
峰(Feng)值(Zhi)检(Jian)测(Ce)器(Qi)。(?)
发(Fa)送(Song)和(He)接(Jie)收(Shou)增(Zeng)益(Yi)。(?)
静(Jing)态(Tai)电(Dian)流(Liu)失(Shi)配(Pei)。(?)
发(Fa)送(Song)移(Yi)相(Xiang)器(Qi)。(?)
图(Tu) 5 功(Gong)能(Neng)线(Xian)性(Xing)调(Diao)频(Pin)脉(Mai)冲(Chong)、(?)监(Jian)测(Ce)和(He)校(Xiao)准(Zhun)的(De)时(Shi)序(Xu)
图(Tu) 6 说(Shuo)明(Ming)了(Liao)射(She)频(Pin)前(Qian)端(Duan)中(Zhong)的(De)一(Yi)些(Xie)集(Ji)成(Cheng)，(?)用(Yong)于(Yu)校(Xiao)准(Zhun)发(Fa)送(Song)和(He)接(Jie)收(Shou)模(Mo)拟(Ni)前(Qian)端(Duan)参(Can)数(Shu)。(?)连(Lian)同(Tong) PA 输(Shu)出(Chu)和(He) LNA 输(Shu)入(Ru)的(De)功(Gong)率(Lu)检(Jian)测(Ce)器(Qi)，(?)结(Jie)合(He)环(Huan)回(Hui)路(Lu)径(Jing)，(?)可(Ke)以(Yi)持(Chi)续(Xu)监(Jian)测(Ce)和(He)补(Bu)偿(Chang)整(Zheng)个(Ge)前(Qian)端(Duan)。(?)
图(Tu) 6 IWR6843 的(De)诊(Zhen)断(Duan)和(He)监(Jian)测(Ce)功(Gong)能(Neng)概(Gai)述(Shu)
结(Jie)论(Lun)
毫(Hao)米(Mi)波(Bo)器(Qi)件(Jian)包(Bao)含(Han) FMCW 雷(Lei)达(Da)所(Suo)需(Xu)的(De)高(Gao)度(Du)集(Ji)成(Cheng)功(Gong)能(Neng)，(?)只(Zhi)需(Xu)一(Yi)个(Ge)外(Wai)部(Bu) 40MHz 晶(Jing)体(Ti)，(?)即(Ji)可(Ke)为(Wei)整(Zheng)个(Ge)前(Qian)端(Duan)计(Ji)时(Shi)。(?)此(Ci)类(Lei)产(Chan)品(Pin)可(Ke)在(Zai)三(San)个(Ge)维(Wei)度(Du)上(Shang)检(Jian)测(Ce)精(Jing)细(Xi)的(De)微(Wei)多(Duo)普(Pu)勒(Le)运(Yun)动(Dong)，(?)包(Bao)括(Kuo)检(Jian)测(Ce)人(Ren)类(Lei)的(De)呼(Hu)吸(Xi)和(He)心(Xin)率(Lu)。(?)
将(Jiang)多(Duo)个(Ge) TX 链(Lian)与(Yu)移(Yi)相(Xiang)器(Qi)进(Jin)一(Yi)步(Bu)集(Ji)成(Cheng)可(Ke)实(Shi)现(Xian)发(Fa)送(Song)波(Bo)束(Shu)形(Xing)成(Cheng)和(He)波(Bo)束(Shu)控(Kong)制(Zhi)，(?)从(Cong)而(?)在(Zai)更(Geng)小(Xiao)的(De)视(Shi)场(Chang)中(Zhong)实(Shi)现(Xian) SNR 改(Gai)进(Jin)，(?)同(Tong)时(Shi)保(Bao)持(Chi) MIMO 运(Yun)行(Xing)以(Yi)进(Jin)行(Xing) 3D 传(Chuan)感(Gan)。(?)
最(Zui)后(Hou)，(?)所(Suo)有(You)模(Mo)拟(Ni)元(Yuan)件(Jian)的(De)监(Jian)测(Ce)和(He)校(Xiao)准(Zhun)集(Ji)成(Cheng)可(Ke)在(Zai)器(Qi)件(Jian)的(De)整(Zheng)个(Ge)生(Sheng)命(Ming)周(Zhou)期(Qi)内(Nei)实(Shi)现(Xian)一(Yi)致(Zhi)的(De)性(Xing)能(Neng)。(?)这(Zhe)种(Zhong)级(Ji)别(Bie)的(De)模(Mo)拟(Ni)集(Ji)成(Cheng)使(Shi)多(Duo)患(Huan)者(Zhe)非(Fei)接(Jie)触(Chu)式(Shi)生(Sheng)命(Ming)体(Ti)征(Zheng)传(Chuan)感(Gan)器(Qi)能(Neng)够(Gou)居(Ju)家(Jia)使(Shi)用(Yong)。(?)
本(Ben)文(Wen)来(Lai)源(Yuan)于(Yu)德(De)州(Zhou)仪(Yi)器(Qi)《(?)模(Mo)拟(Ni)设(She)计(Ji)期(Qi)刊(Kan)》(?)。(?)《(?)模(Mo)拟(Ni)设(She)计(Ji)期(Qi)刊(Kan)》(?)由(You)德(De)州(Zhou)仪(Yi)器(Qi)工(Gong)程(Cheng)师(Shi)和(He)专(Zhuan)家(Jia)精(Jing)心(Xin)撰(Zhuan)写(Xie)并(Bing)汇(Hui)编(Bian)，(?)覆(Fu)盖(Gai)从(Cong)基(Ji)础(Chu)知(Zhi)识(Shi)到(Dao)先(Xian)进(Jin)技(Ji)术(Shu)、(?)从(Cong)数(Shu)据(Ju)转(Zhuan)换(Huan)器(Qi)到(Dao)传(Chuan)感(Gan)器(Qi)应(Ying)用(Yong)的(De)广(Guang)泛(Fan)主(Zhu)题(Ti)，(?)为(Wei)模(Mo)拟(Ni)设(She)计(Ji)新(Xin)手(Shou)和(He)资(Zi)深(Shen)用(Yong)户(Hu)提(Ti)供(Gong)实(Shi)用(Yong)信(Xin)息(Xi)和(He)解(Jie)决(Jue)方(Fang)案(An)。(?)
免(Mian)责(Ze)声(Sheng)明(Ming)：(?)本(Ben)文(Wen)为(Wei)转(Zhuan)载(Zai)文(Wen)章(Zhang)，(?)转(Zhuan)载(Zai)此(Ci)文(Wen)目(Mu)的(De)在(Zai)于(Yu)传(Chuan)递(Di)更(Geng)多(Duo)信(Xin)息(Xi)，(?)版(Ban)权(Quan)归(Gui)原(Yuan)作(Zuo)者(Zhe)所(Suo)有(You)。(?)本(Ben)文(Wen)所(Suo)用(Yong)视(Shi)频(Pin)、(?)图(Tu)片(Pian)、(?)文(Wen)字(Zi)如(Ru)涉(She)及(Ji)作(Zuo)品(Pin)版(Ban)权(Quan)问(Wen)题(Ti)，(?)请(Qing)联(Lian)系(Xi)小(Xiao)编(Bian)进(Jin)行(Xing)处(Chu)理(Li)。(?)
推(Tui)荐(Jian)阅(Yue)读(Du)：(?)
精(Jing)密(Mi)电(Dian)阻(Zu)技(Ji)术(Shu)解(Jie)析(Xi)与(Yu)产(Chan)业(Ye)应(Ying)用(Yong)指(Zhi)南(Nan)
