本文介绍了Qorvo的两款UWB芯片,通过高度集成化的芯片,可以极大降低UWB的开发难度。
DW1000
关于Qorvo集成芯片DW1000相关介绍。
DW1000是一颗完全集成的低功耗射频收发器,遵循IEEE 802.15.4a-2011超宽带标准。它可以用于双向测距或者TDOA定位系统中,定位精度为10cm。它使用了从3.5Ghz-6.5Ghz的6个射频频段(1/2/3/4/5/7),其中信道3与信道7为带宽1GHz的脉冲信号。该芯片支持110kbps、850kbps、6.8Mbps的数据速率。
从DW1000的顶层框图,可以看到该芯片分为了模拟前端部分、收发器的数字处理部分、电源管理、主控通信以及状态控制器。
模拟前端包括接收机与发射机相关设计,同时包含PLL/Clock生成器。
从框图中可以看到,内部通过一个TRX switch进行收发的切换。射频接收部分,通过正交解调之后,经过滤波器处理之后由ADC采样后,在数字接收机部分进行信号的接收处理。
发射部分,通过SECDED、RS编码、卷积编码以及Burst控制处理之后,通过脉冲生成器形成基带脉冲,然后通过载波调制之后,从天线发出。
DW3000
DW3000是Qorvo的第二颗大批量量产的UWB芯片,此芯片采用40nm工艺,整体功耗较DW1000更低。DW3000与DW1000的主要区别在于其提供了IEEE 802.15.4z标准的支持,支持STS;另外,此芯片仅支持6.5GHz-8GHz,即只支持CH5(6489.6 MHz)与CH9(7987.2MHz)。数据率上不支持110kbps。
但是从整体来看,在CH5 6.8Mbps数据率配置和850kbps数据率情况下,DW3000是可以向后兼容DW1000。
从DW3000的框图中可以看到,在射频上,对于某些型号而言,在射频端增加了一路接收,进而提供对AoA测量的支持。
在数字接收机部分,引入了CIA(Channel impulse analyser,信道脉冲分析)用于处理CIR,基于前沿算估计接收时间戳。CIA可以应用于前导码和/或STS序列产生的CIR。
同样,DW3000也只是一颗UWB射频收发芯片,需要外部主控MCU通过SPI进行控制。