原标题：基于TI IWR1642的77G mmWave 毫米波感测模块之人员计数方案

　　在物联网的世代中，试想如果可以知道人们的位置、去向，生理讯号以及安全状况…等相关信息，IoT智能大楼系统可能会因此彻底改变。照明和空调系统可以根据实际使用情况更有效地工作;电梯、自动门和监控系统能更准确的工作。

　　未来的大楼系统将会使用智能传感器来自动调整，从而提高效率及舒适性并减少浪费。监测人们的位置并追踪他们在室内外的行动是一个重要的感测功能，它可提高系统的智能化程度。

　　目前大楼自动化的感测技术包括红外线(PIR)、摄像机(IP Cam)….等，这些技术在准确性、隐私性、环境稳定性各方面都面临着挑战，使其无法有效地满足真正智慧化的要求。

　　毫米波 (mmWave) 是一种使用短波长电磁波的特殊雷达技术。雷达系统发射的电磁波信号被其发射路径上的物体阻挡继而会发生反射。通过捕捉反射的信号，雷达系统可以确定物体的距离、速度和角度。短波长的另一项优势是高准确度。工作频率为 76–81GHz(对应波长约为 4mm)的毫米波系统将能够检测小至零点几毫米的移动。

　　基于毫米波的传感器，可以克服大楼自动化中感测方面的难题。毫米波技术可以提供感测范围内物体位置和速度信息的点云(Point Cloud)。该技术使用高射频，因此感测功能对于各种户外条件如强光、黑暗、雾气、烟雾和降水等依旧稳定。

　　在人数统计方案中，IWR1642管理着所有用来追踪和统计的软件。无需外部处理器，仅需一个PC用于可视化和配置 (GUI)。其架构如下:

　　场景应用图

　　展示板照片

　　方案方块图

　　核心技术优势

　　 76 GHz 至 81 GHz，提供 4 GHz 可用带宽

　　 TX 功率：12.5 dBm

　　 RX 噪声指数：

　　14 dB (76 GHz 至 77 GHz)

　　15 dB (77 GHz 至 81 GHz)

　　 1 MHz 时的相位噪声：

　　-95 dBc/Hz (76 GHz 至 77 GHz)

　　-93 dBc/Hz (77 GHz 至 81 GHz)

　　 4RX ,2 TX

　　 内含C674x DSP，用于 FMCW 讯号处理

　　 内含Cortex-R4F 微控制器，用于物体追踪和分类以及接口的控制

　　方案规格

　　1. 直接透过 WiFi或UART读取数值。

　　2. 基本毫米波传感器模块可提供对象角度、速度、距离信息，根据人员计数应用，软件提供计算后的数值

　　3. 此方案可整合生理讯号量测功能，除人员计数外，并可对特定空间的人员进行生理讯号量测

　　技术文档

     【IWR1642】

　　集成 DSP 和 MCU 的 76GHz 至 81GHz 单芯片毫米波传感器

　　描述

　　IWR1642 器件是一款能够在 76 至 81GHz 频带中运行且基于 FMCW 雷达技术的集成式单芯片毫米波传感器，具有高达 4GHz 的连续线性调频脉冲。该器件采用 TI 的低功耗 45nm RFCMOS 工艺进行构建，并且此解决方案在极小的封装中实现了前所未有的集成度。IWR1642 是适用于工业 应用 (如楼宇自动化、工厂自动化、无人机、物料处理、交通监控和监视)中的低功耗、自监控、超精确雷达系统的理想解决方案。

　　IWR1642 器件是一种自包含单芯片解决方案，能够简化 76 至 81GHz 频带中的毫米波传感器实施。IWR1642 包含一个具有内置 PLL 和模数转换器的单片实施 2TX、4RX 系统。IWR1642 还集成了 DSP 子系统，该子系统包含 TI 用于雷达信号处理的高性能 C674x DSP。该器件包含一个基于 ARM R4F 的处理器子系统，该子系统负责前端配置、控制和校准。简单编程模型更改可支持各种传感器实施，并且能够进行动态重新配置，从而实现多模式传感器。此外，该器件作为完整的平台解决方案进行提供，该解决方案包括硬件参考设计、软件驱动程序、样例配置、API 指南、培训以及用户文档。

　　特性

　　FMCW 收发器

　　集成式 PLL、发送器、接收器、基带和 A2D

　　76 至 81GHz 覆盖范围，具有 4GHz 的连续带宽

　　四个接收通道

　　两个发送通道

　　基于分数 N PLL 的超精确线性调频脉冲(计时)引擎

　　TX 功率：12.5dBm

　　RX 噪声系数：

　　14dB(76 至 77GHz)

　　15dB(77 至 81GHz)

　　1MHz 时的相位噪声：

　　–95dBc/Hz(76 至 77GHz)

　　–93dBc/Hz(77 至 81GHz)

　　内置的校准和自检(监控)

　　配备基于 ARM® Cortex®基于 ARM® Cortex®-R4F 的无线电控制系统

　　内置的固件 (ROM)

　　针对频率和温度进行自校准的系统

　　用于 FMCW 信号处理的 C674x DSP

　　片上存储器：1.5MB

　　用于物体跟踪、分类和接口控制的 Cortex-R4F 微控制器

　　支持自主模式(从 QSPI 闪存加载用户应用)

　　具有 ECC 的内部存储器

　　集成外设

　　多达 6 个 ADC 通道

　　多达 2 个 SPI 通道

　　多达 2 个 UART

　　CAN 接口

　　I2C

　　GPIO

　　用于原始 ADC 数据和调试仪表的 2 通道 LVDS 接口

　　IWR1642 高级 特性

　　嵌入式自监控，无需使用主机处理器

　　复基带架构

　　嵌入式干扰检测功能

　　电源管理

　　内置的 LDO 网络，可增强 PSRR

　　I/O 支持双电压 3.3V/1.8V

　　时钟源

　　支持频率为 40MHz 的外部振荡器

　　支持外部驱动、频率为 40MHz 的时钟(方波/正弦波)

　　支持 40MHz 晶体与负载电容器相连接

　　轻松的硬件设计

　　0.65mm 间距、161 引脚 10.4mm × 10.4mm 覆晶 BGA 封装，可实现轻松组装和低成本 PCB 设计

　　小尺寸解决方案

　　运行条件

　　结温范围:–40°C 至 105°C