uwb芯片dw3000介绍-爱代码爱编程
DW3000是一款完全集成的低功耗、单芯片CMOS RF 6.5GHz-8GHz IR-UWB收发IC,符合IEEE 802.15.4-2015 (HRP UWB PHY)、IEEE 802.15.4z和IEEE 802.15.8标准。
DW3000由一个模拟前端(包含接收器和发射器)和一个数字后端(与片外主机处理器接口)组成。TX/RX开关用于将接收器或发射机连接到天线端口。芯片上提供温度和电压监视器。
接收机由一个射频前端组成,它在低噪声放大器中放大接收到的信号,然后直接将其下变频到基带。接收机经过优化,带宽宽,线性度高,噪声低。这允许每个支持的IEEE802.15.4-2015 UWB信道以最小的额外噪声和失真向下转换。基带信号被解调,结果接收到的数据通过SPI提供给主控制器。
发射脉冲序列是将数字编码的发射数据应用于模拟脉冲发生器而产生的。脉冲串上转换为由合成器生成的载波,并以允许的IEEE802.15.4-2015 UWB信道之一为中心。调制的射频波形在从外部天线传输之前被放大。
该IC同时具有两个射频天线端口,用于测量到达相位差(PDoA)应用。在这种结构中,接收机在天线端口之间切换以实现PDoA测量。
该IC具有片上一次性可编程(OTP)存储器。该存储器可用于存储校准数据,如TX功率电平和晶体初始频率误差调整。
AON (Always-On)内存为256字节,可用于在最低功耗运行状态下保留DW3000的配置数据。AON可以直接使用电池。这些数据在水晶启动过程中自动下载。
DW3000包含一个锁相环(PLL)集成环路滤波器。该锁相环为Rx混频器提供射频本振信号,并为Tx混频器提供Tx射频频率载波。信道信息信号如下定义输出信道频率;信道5 = 6489.6 MHz,信道9 = 7987.2 MHz
DW3000有各种调试和测试选项(射频环回,事件计数器。测试模式等),并提供内部信号的访问,用于台上调试和简化生产测试。
支持的通道和带宽
DW3000支持IEEE802.15.4-2015和IEEE802.15.4z超宽带信道:
UWB信道号 | 中心频率(MHz) | 带宽(MHz) |
5 | 6489.6 | 499.2 |
9 | 7987.2 | 499.2 |
支持的比特率和脉冲重复频率(PRF)
支持IEEE802.15.4-2011、IEEE802.15.4-2015超宽带标准比特率850kbps和6.81 Mbps,标称PRF值16mhz和64mhz。支持新定义的IEEE802.15.4z标准草案中的Base PRF (BPRF)模式
脉冲重复频率RF(MHz) | 数据速率(Mbps) |
16 | 0.85 |
16 | 6.81 |
64 | 0.85 |
64 | 6.81 |
一般来说,较低的数据速率会增加接收灵敏度,增加链路裕度和更长的范围,但由于给定数据字节数的较长帧长,它们会增加每帧的空气占用率,并减少单位时间内可以发生的单个传输的数量。
16MHz PRF在64 MHz PRF (BPRF)的基础上略微降低发射机功耗。
符号定时
在IEEE802.15.4中,定时持续时间以整数符号表示。该约定在DW3000文档中被采用。符号时间取决于设备的数据速率和PRF配置以及帧的部分。DW3000可以在0.85和6.81 Mbps的数据速率下传输PHR。DW3000支持的符号计时参见下表。