Integrierte Radar-Technologien sorgen für mehr Sicherheit im Auto

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Bis zu acht gleichzeitig abgetastete Empfangskanäle

Die MCU MPC577xK eignet sich für Radarapplikationen, die mit bis zu acht gleichzeitig abgetasteten Empfangskanälen arbeiten. Das Echo von jedem Chirp wird dann mit Hilfe eines 12-Bit-Sigma-Delta-A/D-Wandlers mit einer Abtastrate von bis zu 10 MSps konvertiert. Möglich geworden ist dies durch eine neue, Freescale-eigene 8-Kanal ADC-Architektur und die Anwendung flexibler, programmierbarer Dezimationsfilterung und inhärenter Anti-Alias-Filterung. Diese Schaltungsteile sind vom Rest der MCU-Peripherie komplett isoliert worden und somit praktisch immun gegen Störungen, die über das Substrat induziert werden. Trotzdem werden die für Low-Power-Projekte gesetzten Stromsparziele eingehalten.

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Der gesamte Messzyklus besteht aus einer bestimmten Anzahl von gesendeten Chirps, deren Echosignale abgetastet werden. Während der Akquisition der Abtastwerte in einem definierten zeitlichen Fenster werden diese Daten bereits in dem auf dem Chip integrierten Datenakquisitionsblock vorverarbeitet und entsprechend der Antennen gruppiert. Dann erfolgt ein Transfer der Abtastwerte mittels DMA (Direct Memory Access) an das System-SRAM.

Signal-Verarbeitung der Radardaten mit spezialisierten Befehlsfolge

Sobald alle Daten für einen Chirp akquiriert wurden, werden diese mit Hilfe der programmierbaren DMA-Engine an das lokale SRAM der SPT übertragen. Die Signal-Verarbeitung der Radardaten wird mit einer spezialisierten Befehlsfolge definiert und von der SPT ausgeführt. In die SPT wurde ein sehr leistungsfähiges FFT-Modul zur mehrdimensionalen Transformation der Daten integriert. Dieses mit Hardwarebeschleunigung arbeitende FFT-Modul kann komplex- und realwertige FFTs mit konfigurierbarer Länge bewältigen und darüber hinaus eine Fensterungs-Operation ausführen.

Das FFT-Modul kann direkt komplexe 16- oder 24-Bit-Integer-FFTs mit bis zu 4-K-Punkten berechnen. Für die weitere Signalverarbeitung können die Daten dann an das System-SRAM oder direkt an die TCM-Speicher (Tightly Coupled Memories) der CPU übergeben werden, wo sie dann in den e200z7-Rechenkernen mit Hilfe der SPE2 (einer 16-Bit-Vier-Wege-SIMD-Einheit) verarbeitet werden.

Die CTE (Cross Timing Engine) erzeugt das individuelle Timing der externen Signale für das Radarsystem, synchronisiert die Abtastung der ADCs im Analog Front-End (AFE) und steuert Rampengenerierung mittels des DACs. In das AFE wurde ein präziser DAC mit 12 Bit Auflösung integriert, der Abtastwerte mit bis zu 2 MSps ausgeben kann. Im Radarsystem wandelt der DAC das Chirp-Signal in ein Analogsignal um, das für die Steuerung eines externen VCO für die Spannungs-Frequenzwandlung herangezogen wird.

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