TI毫米波傳感器CQ2數(shù)據(jù)的含義和使用

本文基于xWR1642 OOB例程里接收通道飽和檢測(cè)的功能，介紹了CQ2數(shù)據(jù)的含義及使用。相關(guān)的CQ2數(shù)據(jù)的信息也適用于其它TI毫米波傳感器芯片。

一、CQ2數(shù)據(jù)簡(jiǎn)介

CQ2是chirp quality數(shù)據(jù)里的一部分。主要提供的是每個(gè)接收通道（RX）的ADC/IF的飽和的信息。CQ2數(shù)據(jù)的監(jiān)控是在ADC采樣時(shí)間內(nèi)以時(shí)間片為單位進(jìn)行的。在每個(gè)時(shí)間片內(nèi)，飽和事件會(huì)被記錄和統(tǒng)計(jì)，所有使能監(jiān)控的采集通道都會(huì)一起統(tǒng)計(jì)。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的每個(gè)bit都表示一次飽和事件。每個(gè)時(shí)間片內(nèi)統(tǒng)計(jì)事件量的最大值為255（8-bit），統(tǒng)計(jì)的事件量超過255也記錄為255。

圖1 接收通道（RX）飽和監(jiān)控的時(shí)間片

接收通道（RX）飽和監(jiān)控的時(shí)間片分為主時(shí)間片（primary slice）和副時(shí)間片（secondary slice）。兩者的個(gè)數(shù)相加N的最大值為127。其中主時(shí)間片為(N+1)/2個(gè)，副時(shí)間片為(N-1)/2個(gè)。

CQ2數(shù)據(jù)可以設(shè)置為16-bit，14-bit或者12-bit存儲(chǔ)。圖2是以16-bit為例CQ2數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的排布。其它輸出位數(shù)的內(nèi)存排布請(qǐng)參考參考資料[1]里的相關(guān)內(nèi)容。N表示主時(shí)間片和副時(shí)間片數(shù)量的總和。Pn表示主時(shí)間片n在監(jiān)控期間所有監(jiān)控RX通道的飽和事件的累加值。Sn表示副時(shí)間片n在監(jiān)控期間所有監(jiān)控RX通道的飽和事件的累加值。

圖2 16-bit CQ2數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的排布

在OOB例程里面可以通過CQRxSatMonitor參數(shù)，對(duì)輸出的CQ2進(jìn)行配置。CQRxSatMonitor提供了profile, satMonSel, priSliceDuration, numSlices, rxChanMask四個(gè)參數(shù)接口。分別對(duì)應(yīng)/control/mmwavelink/include/rl_monitoring.h里rlRxSatMonConf_t結(jié)構(gòu)體的相應(yīng)內(nèi)容。

1、Profile參數(shù)指明了當(dāng)前監(jiān)控配置適用的profile id。這個(gè)profile ID必須要有一個(gè)匹配的profilecfg。也就是事先需要配置好這個(gè)profile id。

2、SatMonSel，這個(gè)參數(shù)是接收飽和檢測(cè)模式的設(shè)置。01表示僅僅使能對(duì)輸入ADC的數(shù)據(jù)進(jìn)行飽和檢測(cè)。11表示是同時(shí)使能對(duì)于輸入ADC和輸入中頻放大器（IFA1）的數(shù)據(jù)的飽和檢測(cè)。具體的檢測(cè)位置，請(qǐng)參考圖3的信息。

圖3 毫米波前端框圖

3、priSliceDuration，這個(gè)參數(shù)用于設(shè)定主時(shí)間片的持續(xù)時(shí)間。1 LSB = 0.16 us。

4、numSlices這個(gè)參數(shù)設(shè)定的是主時(shí)間片和副時(shí)間片的總個(gè)數(shù)N。

特別注意：根據(jù)圖1的信息，總的主時(shí)間片時(shí)間（priSliceDuration*0.16us*(N+1)/2）必須小于Chirp配置的ADC采樣時(shí)間。所以在設(shè)定priSliceDuration和numSlices的時(shí)候，必須要注意ADC采樣時(shí)間的限制。

5、rxChanMask用于對(duì)接收通道是否屏蔽飽和監(jiān)控的設(shè)置。

二、CQ2數(shù)據(jù)實(shí)例分析

在xWR1642 OOB demo（mmWave SDK 2.1），默認(rèn)CQ2的存儲(chǔ)為16-bit。最終設(shè)置的是寄存器CQCFG1. CQDATAWIDTH。

cqConfig.cqDataWidth = 0; /* 16bit for mmw demo */

默認(rèn)配置文件profile_2d.cfg里面對(duì)CQ2監(jiān)控的設(shè)置為：CQRxSatMonitor 0 3 4 127 0。表示使用Profile 0，同時(shí)監(jiān)控ADC和中頻放大器輸入數(shù)據(jù)是否飽和，主時(shí)間片持續(xù)時(shí)間為4*0.16us*64=40.96 us，總時(shí)間片為127個(gè)，所有采集通道都進(jìn)行監(jiān)控。這個(gè)實(shí)例中一次獲取的CQ2數(shù)據(jù)為1024 bytes。

ptrDataPathObj->datapathCQ.satMonDataSizePerChirp = 128 （N+1=127+1）

ptrDataPathObj->numChirpsPerChirpEvent = 8

ptrDataPathObj->datapathCQ.satMonTotalSize =1024 （128×8）

在OOB demo里面有利用EDMA將CQ2的數(shù)據(jù)復(fù)制到內(nèi)存里，圖4是CQ2數(shù)據(jù)的實(shí)例?？梢钥吹竭@個(gè)實(shí)例測(cè)試時(shí)候的時(shí)間片總數(shù)N為0x7F，也就是127個(gè)，和配置匹配。圖4（a）中所有時(shí)間片上統(tǒng)計(jì)的飽和事件數(shù)為0，也就是采集的數(shù)據(jù)都是沒有飽和的。圖4（b）中統(tǒng)計(jì)值出現(xiàn)了非0值，也就是采集中出現(xiàn)了飽和的情況。

(a) (b)

圖 四 DSS側(cè)EDMA復(fù)制出來的部分CQ2數(shù)據(jù) （CCS中）

三、數(shù)據(jù)飽和后的處理

如果在CQ2數(shù)據(jù)里面發(fā)現(xiàn)采集的數(shù)據(jù)飽和了，可以通過修改profile配置里的rxGain來減小增益。rxGain里面可以配置兩個(gè)增益，一個(gè)是Rx增益，一個(gè)是發(fā)送的RF的目標(biāo)增益。發(fā)射的RF目標(biāo)增益可以設(shè)置三個(gè)值，26dB，30dB，36dB。

如果修改rxGain后，還是檢測(cè)出了飽和，還可以修改profile里面的TxOutPower參數(shù)，對(duì)發(fā)射功率做補(bǔ)償，以減小最大發(fā)射天線功率。

審核編輯：郭婷