CN107402631A - 具有改进的数据处理的用于手势识别的电子装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于手势识别的电子装置包括：至少一个发射天线端口；至少一个接收天线端口；与所述至少一个接收天线端口连接的模拟‑数字转换器；以及第一和第二缓冲存储器，所述第一和第二缓冲存储器与模拟‑数字转换器连接，且被配置成用于存储从模拟‑数字转换器接收的数据并以交替方式输出存储的数据。
Description
技术领域
本公开总体上涉及一种用于手势识别的电子装置，一种电子装置以及一种用于处理电子数据的方法，特别是涉及一种具有改进的数据处理的用于手势识别的电子装置以及一种具有改进的处理性能的用于处理电子数据的方法。
背景技术
近年来，智能驾驶辅助系统在汽车工业中已经越来越受到关注。这种系统中的一种可以是跟踪和识别驾驶员手势的用户接口。基于手势的用户接口可以提高汽车中的驾驶员的安全。它还允许驾驶员在与车中的各种控制系统、例如空调交互时集中于驾驶。
为了实施用于手势感测的短程雷达传感器，进一步发现，具有多个接收器的频率调制连续波雷达(FMCW：Frequency Modulated Continuous Wave)是非常合适的。在该系统中，发射的信号被周期性锯齿波函数频率调制。该发射的波在移动的物体例如移动的手处反射，接收到的反射波经受频移(多普勒频移)，且还经受时延。物体相对于雷达的相对运动引起多普勒频移，信号向物体传输和从物体传输引起时延。发射的信号和接收的信号然后混合，以产生可被分析处理产生移动物体的距离的差拍信号。
FMCW雷达系统可包括多个装置，例如，射频(RF：radio frequency)前端装置、基带装置、模拟-数字转换器(ADC：analog-to-digital converter)装置、微控制器(MCU：micro-controller)装置以及应用处理器(AP：application processor)装置。在通过模拟-数字转换器将接收到的模拟信号转换为数字信号之后，大量的数字信号需要处理且被转移到信号处理和探测装置。待处理和转移的数字信号的数量主要取决于雷达系统的接收天线的数量。
发明内容
根据本公开的第一方面，一种用于手势识别的电子装置包括：至少一个发射天线端口；至少一个接收天线端口；与所述至少一个接收天线端口连接的模拟-数字转换器；以及第一和第二缓冲存储器，所述第一和第二缓冲存储器与模拟-数字转换器连接，且被配置成用于存储从模拟-数字转换器接收的数据并以交替方式输出存储的数据。
根据本公开的第二方面，一种雷达传感器系统包括：传感器装置和与传感器装置连接的应用处理器，所述传感器装置包括模拟-数字转换器以及第一和第二缓冲存储器，所述第一和第二缓冲存储器与模拟-数字转换器连接，且被配置成用于存储从模拟-数字转换器接收的数据并以交替方式输出存储的数据。
根据本公开的第三方面，一种电子装置包括：模拟-数字转换器；以及第一和第二缓冲存储器，其与模拟-数字转换器连接，且被配置成用于存储从模拟-数字转换器接收的数据并以交替方式输出存储的数据。
根据本公开的第四方面，一种用于处理电子数据的方法包括：通过至少一个接收天线接收模拟数据；将模拟数据转换为数字数据；将数字数据存储在第一和第二缓冲存储器中；以及以交替方式从第一和第二缓冲存储器输出存储的数字数据。
根据本发明的第五方面，一种基于雷达的手势感测装置包括：发射天线端口；接收天线端口；与接收天线端口连接的混频器，所述混频器被配置成用于将接收的模拟信号下变频为中频模拟信号，接收的模拟信号源自移动物体；与所述混频器连接的模拟-数字转换器，所述模拟-数字转换器被配置成用于将中频模拟信号转换为中频数字信号；以及第一和第二缓冲存储器，所述第一和第二缓冲存储器与模拟-数字转换器连接，且被配置成用于存储从模拟-数字转换器接收的中频数字信号数据并以交替方式输出存储的中频数字信号数据。
根据本公开的一个可选实施方式，所述装置被配置成以交替方式处于第一状态和第二状态，其中，在第一状态，第一缓冲存储器输出存储在第一缓冲存储器中的中频数字信号数据，在第二状态，第二缓冲存储器输出存储在第二缓冲存储器中的中频数字信号数据。
根据本公开的一个可选实施方式，在第一状态，第二缓冲存储器存储从模拟-数字转换器接收的中频数字信号数据，在第二状态，第一缓冲存储器存储从模拟-数字转换器接收的中频数字信号数据。
根据本公开的一个可选实施方式，所述基于雷达的手势感测装置还包括：有限状态机，其被配置成以交替方式处于第一和第二状态。
根据本公开的一个可选实施方式，在第一状态，有限状态机能够使第一缓冲存储器输出存储在第一缓冲存储器中的中频数字信号数据，在第二状态，有限状态机能够使第二缓冲存储器输出存储在第二缓冲存储器中的中频数字信号数据。
根据本公开的一个可选实施方式，在第一状态，有限状态机能够使第二缓冲存储器存储从模拟-数字转换器接收的中频数字信号数据，在第二状态，有限状态机能够使第一缓冲存储器存储从模拟-数字转换器接收的中频数字信号数据。
根据本公开的一个可选实施方式，所述基于雷达的手势感测装置还包括：第一开关，其包括第一输入端、第一输出端和第二输出端，其中，第一输入端与模拟-数字转换器的输出端连接，第一输出端与第一缓冲存储器的输入端连接，第二输出端与第二缓冲存储器的输入端连接，以及其中，第一开关被配置成用于将从模拟-数字转换器接收的中频数字信号数据以交替方式传输到第一和第二缓冲存储器。
根据本公开的一个可选实施方式，所述基于雷达的手势感测装置还包括：第二开关，其包括第一输入端、第二输入端和输出端，其中，第一输入端与第一缓冲存储器的输出端连接，第二输入端与第二缓冲存储器的输出端连接，以及其中，第二开关被配置成用于将从第一和第二缓冲存储器接收的中频数字信号数据以交替方式传输到所述输出端。
根据本公开的一个可选实施方式，第一开关包括与有限状态机的输出端连接的第二输入端。
根据本公开的一个可选实施方式，第二开关包括与有限状态机的输出端连接的第三输入端。
根据本公开的一个可选实施方式，第一缓冲存储器和第二缓冲存储器中的每一个均包括与有限状态机的输入端连接的输出端，且第一缓冲存储器和第二缓冲存储器中的每一个均被配置为能向有限状态机提供表明存储中频数字信号数据已完成的信号。
根据本公开的一个可选实施方式，所述基于雷达的手势感测装置还包括：输出接口，特别是串行外围接口(SPI)模块，其与第一和第二缓冲存储器连接。
根据本公开的第六方面，一种用于基于雷达的手势感测的方法包括：接收模拟信号，所述模拟信号源自移动物体；将模拟信号下变频为中频模拟信号；将中频模拟信号转换为中频数字信号；将中频数字信号的中频数字信号数据存储在第一和第二缓冲存储器中；以及以交替方式从第一和第二缓冲存储器输出存储的中频数字信号数据。
根据本公开的一个可选实施方式，所述方法还包括：以交替方式处于第一状态和第二状态。
根据本公开的一个可选实施方式，所述方法还包括：在第一状态期间，将第一缓冲存储器连接到模拟-数字转换器并将第二缓冲存储器连接到输出接口；以及在第二状态期间，将第二缓冲存储器连接到模拟-数字转换器并将第一缓冲存储器连接到输出接口。
根据本公开的一个可选实施方式，所述方法还包括：当已完成将中频数字信号数据存储在第一缓冲存储器中的存储操作时，从第一状态变化到第二状态；以及当已完成将中频数字信号数据存储在第二缓冲存储器中的存储操作时，从第二状态变化到第一状态。
根据本公开的一个可选实施方式，所述方法还包括：第一和第二缓冲存储器提供表明存储中频数字信号数据已完成的信号。
根据本公开的第七方面，一种产品包括基于雷达的手势感测装置，所述基于雷达的手势感测装置包括：发射天线端口；接收天线端口；与接收天线端口连接的混频器，所述混频器被配置成用于将接收的模拟信号下变频为中频模拟信号，接收的模拟信号源自移动物体；与所述混频器连接的模拟-数字转换器，所述模拟-数字转换器被配置成用于将中频模拟信号转换为中频数字信号；以及第一和第二缓冲存储器，所述第一和第二缓冲存储器与模拟-数字转换器连接，且被配置成用于存储从模拟-数字转换器接收的中频数字信号数据并以交替方式输出存储的中频数字信号数据。
在阅读了下面所作的详细描述且考虑了附图之后，本领域的技术人员可以认识到附加的特征和优点。
附图说明
所包括的附图用于提供对示例的进一步的理解，且被包括在本说明书中并构成说明书的一部分。附图示出了示例，且与具体实施方式部分一起用于解释示例的原理。其他示例和示例的许多期望的优点将会被容易地理解，这是因为当参看下面的详细描述时它们将会变得更好理解。
附图的元件不是必须相对彼此成比例。相同的附图标记表示相应的类似部件。
图1示出了用于手势识别的电子装置的一个示例的示意性结构图。
图2示出了用于手势识别的电子装置的存储器部分的一个示例的示意性结构图。
图3示出了用于手势识别的雷达系统的一个示例的示意性结构图。
图4示出了用于处理电子数据的方法的一个示例的流程图。
图5示出了时间图，示出了根据一个示例的在两个发射通道处的发射(上曲线)、填充存储器(中曲线)和数据传送(下曲线)。
具体实施方式
下面，将参看附图描述多个方面和示例，其中，在整个附图中，相同的附图标记通常用于指代相同的元件。在下面的描述中，为了说明的目的，给出了许多具体细节，以便透彻地理解示例的一个或多个方面。然而，本领域的技术人员可以显见，示例的一个或多个方面可以以更少程度的具体细节实施。在其他情况下，以示意性的形式示出了现有的结构和元件，以便于描述示例的一个或多个方面。应当理解，可使用其他示例，且可以在不脱离本公开的范围的情况下进行结构或逻辑上的改变。还应当注意，附图不是按比例绘制的，也不必按比例绘制。
在下面的详细描述中，将参看构成说明书的一部分的附图，在附图中，说明性地示出了可以实践本公开的具体方面。在这点上，方向性术语，例如“上”、“下”、“前”、“后”等可参照正在描述的附图的方位使用。由于所描述的装置的构件可以以多种不同的方位定位，因此，方向性术语可用于说明目的，而非限制目的。应当理解，可以使用其他方面，且可在不脱离本公开的范围的情况下进行结构或逻辑上的改变。因此，下面的详细描述不应以限制的含义进行解读，本公开的范围由所附权利要求限定。
此外，尽管可能参照多种实施方式中的仅一种公开了示例的一个特殊的特征或方面，但对于任何给定或特殊的应用场合，这种特征或方面也可以与其他实施方式的一个或多个其他特征或方面组合，这可能是期望和有利的。而且，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”、“具有”、“带有”或它们的他变型而言，这些术语意欲以类似于术语“包括”的方式是开放式的。可使用术语“藕接”和“连接”及其派生词。应当理解，这些术语可用于表示两个元件彼此协作或相互作用，不管它们是否直接物理或电接触，或它们是否直接彼此接触。此外，术语“示例性”仅是表示一个例子，而非最好或最优。因此，以下的详细描述不应以限制的意义进行解读，本公开的范围仅由所附的权利要求限定。
就将用于处理电子数据的方法描述为具有多个特定顺序的方法步骤而言，应对指出，本领域的技术人员也可采用任何其他合适顺序的方法步骤。还应指出，结合方法描述的任何特殊的方法特征或方法步骤应理解为还公开了一种能够执行这种方法特征或方法步骤的装置、器件或系统，即使这种装置、器件或系统没有明确地被描述或没有明确地在附图中示出。而且，结合装置、器件或系统描述的任何特征、标记或评述应理解为还公开了一种指定相应的装置特征的特殊功能的方法特征或方法步骤。
图1示出了根据第一方面的用于手势识别的电子装置的一个示例的示意性结构图。电子装置100包括第一发射天线端口11.1、第二发射天线端口11.2、第一接收天线端口12.1、第二接收天线端口12.2、第三接收天线端口12.3和第四接收天线端口12.4。电子装置100还包括模拟-数字转换器21、第一缓冲存储器31和第二缓冲存储器32，第一缓冲存储器31和第二缓冲存储器32均与模拟-数字转换器21连接且被配置成存储从模拟-数字转换器21接收的数据并以交替方式输出存储的数据。
根据第一方面的电子装置100的一个示例，电子装置100被配置为单个芯片且上述电子构件集成在单个芯片上。
根据第一方面的电子装置100的一个示例，电子装置100包括至少一个发射天线端口和至少一个接收天线端口。根据其进一步的示例，电子装置100包括两个发射天线端口和四个接收天线端口，如图1的示例中所示。
根据第一方面的电子装置100的一个示例，电子装置100被配置成以交替方式处于第一状态和第二状态，其中，在第一状态，第一缓冲存储器31输出存储在第一缓冲存储器31中的数据，在第二状态，第二缓冲存储器32输出存储在第二缓冲存储器32中的数据。根据其进一步的示例，在第一状态，第二缓冲存储器32存储从模拟-数字转换器21接收的数据，在第二状态，第一缓冲存储器31存储从模拟-数字转换器21接收的数据。
根据第一方面的电子装置100的一个示例，电子装置100还包括状态机33，其被配置成以交替方式处于第一状态和第二状态。根据其进一步的示例，在第一状态，状态机33能够使第一缓冲存储器31输出存储在第一缓冲存储器31中的数据，在第二状态，状态机33能够使第二缓冲存储器32输出存储在第二缓冲存储器32中的数据。根据其进一步的示例，在第一状态，状态机33能够使第二缓冲存储器32存储从模拟-数字转换器21接收的数据，在第二状态，状态机33能够使第一缓冲存储器31存储从模拟-数字转换器21接收的数据。其更详细的示例将在下面结合图2进行图示和解释。
根据第一方面的电子装置的一个示例，电子装置100可包括或被分成三个子区段，即，第一前端子区段10、第二ADC子区段20和第三存储器子区段30。第一前端子区段10主要包括发射天线端口11.1和11.2和接收天线端口12.1-12.4以及其他电子构件，例如混频器、滤波器和放大器，它们的功能在此不作更详细地解释。基本地，由接收天线接收的信号将在混频器13.1-13.4中被下变频为中频信号，然后这些中频信号被滤波和放大。在图1示出的示例中，第二ADC子区段20主要包括4通道ADC 21，所述4通道ADC 21包括用于输入从四个接收通道接收的模拟信号的输入端和与第三存储器子区段30连接的输出端。第三存储器子区段30主要包括第一和第二缓冲存储器31和32以及状态机33。第三存储器子区段30还可包括输出接口34，所述输出接口34可以以串行外围接口(SPI：serial peripheral interface)通信模块的形式配置。
图2示出了图1的第三存储器子区段30的基本部分的示意性结构图。
根据第一方面的电子装置100的一个示例，电子装置100还包括第一开关35，所述第一开关35包括第一输入端、第一输出端和第二输出端，其中，第一输入端与模拟-数字转换器21的输出端连接，第一输出端与第一缓冲存储器31的输入端连接，第二输出端与第二缓冲存储器32的输入端连接，第一开关35被配置为将从模拟-数字转换器21接收的数据以交替方式传输到第一和第二缓冲存储器31和32。根据其进一步的示例，电子装置100还包括第二开关36，其包括第一输入端、第二输入端和一个输出端，其中，第一输入端与第一缓冲存储器31的输出端连接，第二输入端与第二缓冲存储器32的输出端连接，第二开关36被配置成将从第一和第二缓冲存储器31和32接收的数据以交替方式传输到其输出端。
根据第一方面的电子装置100的一个示例，如图2所示，第一开关35包括与状态机33的输出端连接的第二输入端。
根据第一方面的电子装置100的一个示例，如图2所示，第二开关36包括与状态机的输出端连接的第三输入端。
根据第一方面的电子装置100的一个示例，如图2所示，状态机33可被配置成使得它包括与第一开关35的第二输入端和第二开关36的第三输入端中的任一个均连接的单个输出端。
根据第一方面的图2中所示的示例，如图2所示，第一缓冲存储器31和第二缓冲存储器32中的每一个均包括与状态机33的输入端连接的输出端，其中，第一缓冲存储器31和第二缓冲存储器32中的每一个可被配置为向状态机33提供表示存储从模拟-数字转换器31接收的数字数据的存储操作已经完成的信号。根据其进一步的示例，如图2所示，状态机33包括与第一缓冲存储器31的输出端和第二缓冲存储器32的输出端中的任一个均连接的单个输入端。
更具体地讲，具有第一和第二缓冲存储器31和32的双缓冲概念使得能够并行地涌出和存储采样数据。在采样操作过程中，忙的存储器不能用于涌出数据，在涌出操作过程中，采样存储器不能用于沉入采样数据。两个缓冲存储器31和32可与第一和第二开关35和36一起使用，其中，第一开关35将采样存储器交付给ADC或输出端。第二开关36连接到第一缓冲存储器31以及第二缓冲存储器32，其中，第一和第二开关35和36均通过状态机33控制。当ADC已经完成而填充第一缓冲存储器31时，第一缓冲存储器31向状态机33发送一个标记，使得其此时知晓，在下一个循环时，第一缓冲存储器31应被设定到输出端，而ADC应填充第二缓冲存储器32，依次类推。
下面的表示出了可通过电子装置100呈现的不同的状态，其中，SPI表示输出接口模块34。
| MEM_SEL | ADC写向 | SPI读取自 |
| 0 | MEM_0 | MEM_1 |
| 1 | MEM_1 | MEM_0 |
根据第一方面的电子装置100的一个示例，第一和第二缓冲存储器31和32在结构和存储容量中的一个或多个方面是类似的或相同的。
根据第一方面的电子装置100的一个示例，第一和第二缓冲存储器31和32中的一个或多个具有1kB-100kB的存储容量，特别地具有1kB-50kB的存储容量，以及更特别地具有1kB-10kB的存储容量。
根据第一方面的电子装置100的一个示例，第一和第二缓冲存储器31和32中的一个或多个被配置为SRAM存储器。
根据第一方面的电子装置100的一个示例，电子装置100还包括与第一和第二缓冲存储器31和32连接的输出接口34。根据其进一步的示例，输出接口34与第二开关36的输出端连接。
根据第一方面的电子装置100的一个示例，输出接口34以串行外围接口(SPI)通信模块的形式配置。
第一方面的电子装置的其他示例可通过引入下面结合本公开的其他方面和示例描述的示例或特征形成。
图3示出了根据第二方面的雷达传感器系统的一个示例的示意性结构图。图3所示的雷达传感器系统200可以以例如FMCW雷达传感器系统的形式配置。图3的雷达传感器系统200包括传感器装置100和与传感器装置100连接的应用处理器110，其中，就传感器装置100包括模拟-数字转换器以及与模拟-数字转换器连接的第一和第二缓冲存储器且所述第一和第二缓冲存储器被配置为存储从模拟-数字转换器接收的数据并以交替的方式输出存储的数据而言，传感器装置100可与上面结合图1所示和解释的电子装置100对应
图3的雷达传感器系统200还可包括电池120、振荡器130、锁相环电路(PLL：phase-locked loop circuit)140、压控振荡器(VCO：voltage-controlled oscillator)150和功率管理单元160。电池120的输出端与VCO 150和功率管理单元160的相应的输入端连接。功率管理单元160向传感器装置100供给1.8V的VDD电压。振荡器130的输出端与PLL 140的一个输入端连接，VCO 150的输出端与PLL 140的一个输入端连接，PLL 140的输出端与传感器装置100的一个输入端连接。VCO 150的输出端与振荡器130的输入端连接，VCO 150的输出端与传感器装置100的一个输入端连接。
雷达传感器系统200的一个重要的挑战是，给应用处理器110提供中频信号(IF样本，IF：intermediate frequency)的数字表示。因此，传感器装置100应能够以每秒几百万样本的高的采样速率、例如2.5Msps、每个样本例如12位的采样分辨率传送如图1所示的例如高达4个接收器通道的IF样本。应用处理器110包含计算能力，以识别由传感器装置100发送的数据且包括与外界的一些通信接口。传感器装置100与应用处理器110之间的通信接口例如是串行外围接口(SPI)通信模块34。SPI通信模块34限定和限制待传送的数据量。
第二方面的雷达传感器系统的其他示例可通过结合第一方面的用于手势识别的电子装置添加上述的示例或特征中的任一个形成。
本公开还涉及一种根据第三方面的电子装置。根据第三方面的电子装置包括模拟-数字转换器以及第一和第二缓冲存储器，所述第一和第二缓冲存储器与模拟-数字转换器连接，且被配置成存储从模拟-数字转换器接收的数据并以交替方式输出存储的数据。
根据第三方面的电子装置的一个示例，所述电子装置还包括多个信号通道，每个信号通道均与模拟-数字转换器连接。
根据第三方面的电子装置的一个示例，所述电子装置还包括与第一和第二缓冲存储器的输入端连接的第一开关和与第一和第二存储器的输出端连接的第二开关。
根据第三方面的电子装置的一个示例，电子装置还包括与第二开关的输出端连接的输出接口，特别是串行外围接口(SPI)通信模块。
根据第三方面的电子装置的一个示例，电子装置还包括与第一和第二开关连接的状态机。
第三方面的电子装置的其他示例可通过结合第一方面的用于手势识别的电子装置添加上述示例或特征中的任一个形成。
图4示出了流程图，示出了根据第四方面的用于处理电子数据的方法的一个示例。图4的方法包括：通过至少一个接收天线接收模拟数据(410)，将模拟数据转换为数字信号(420)，在第一和第二缓冲存储器中存储数字信号(430)，以及以交替方式从第一和第二缓冲存储器输出存储的数字信号。
根据第四方面的方法的一个示例，所述方法还包括：在第一时段期间，将第一缓冲存储器连接到模拟-数字转换器并将第二缓冲存储器连接到输出接口，以及在第二时段期间，将第二缓冲存储器连接到模拟-数字转换器并将第一缓冲存储器连接到输出接口。根据其进一步的示例，所述方法还包括当在第一缓冲存储器中存储数据的存储操作已经完成时从第一时段变化到第二时段，以及当在在第二缓冲存储器中存储数据的存储操作已经完成时从第二时段变化到第一时段。
第四方面的方法的其他示例可通过结合第一方面的用于手势识别的电子装置、第二方面的雷达传感器系统或第三方面的电子装置添加上述示例或特征中的任一个形成。
图5示出了时间图，示出了根据一个示例的数据处理。该时间图包括两个发射天线的发射信号(上曲线)、第一和第二缓冲存储器的填充(中间曲线)和从第一和第二缓冲存储器的数据传送(下曲线)。
如本申请的背景技术部分中所解释的，发射的信号被周期性的锯齿波函数(也称为“啁啾”(chirp))频率调制。在图5的示例中，两个发射天线交替地发射，其中，每个发射时段包括32个啁啾，一个啁啾示例被示于上曲线上方。相应地，假如每个啁啾例如在44μs中完成且各啁啾间延迟5μs，则一帧运行1.568ms。1.568ms与1.96ms之间的差值将设定图5所示的系统中的占空比。系统可运行到80％的最大占空比。应当指出，在系统使用两个发射通道采用束形成的情况下，则系统可在第一天线上运行包括32个啁啾的第一帧，开始数据传送，中途在第二天线上开始第二帧。在完成第二天线的数据发射之后，如果使用远小于80％的占空比，则系统可以以低功率模式运行。
下面，将估计总体产生的数据速率，然后估计第一和第二缓冲存储器的尺寸。在假设雷达传感器系统是FMCW雷达传感器系统、它基于4接收通道且在每帧中执行X个啁啾的情况下，调制斜坡速度在44μs中为7GHz，应被检测的最远目标为1m的距离，且ADC能够实现2.5MSps和12位的分辨率。此时，在坏的情况下，我们可假定：
4[通道]×2.5[MSps]×12[位]→120[Mbps]
在最好的情况下：
4[通道]×1.45[MSps]×12[位]→70[Mbps](在每个斜坡64个样本是足够的且每个斜坡在44μs中完成)。
然而，70Mbps的数据速率仍太高而不能由存在于单个MISO线上的标准SPI处理。假设SPI的最大时钟为50MHz，则应考虑系统中的特定的占空比和前端芯片中的片上存储器(例如，SRAM)，以传送数据。因此，如前面描述，双缓冲存储器可成功地用于应对数据传送。其尺寸应大到足以存储一帧中的多个啁啾的数据，且系统中的占空比将在两个帧之间运行。
关于第一和第二缓冲存储器的尺寸，假定系统基于包括2个发射通道和4个接收通道的收发器，系统在一帧中需要A个啁啾，每个接收通道以B位ADC采样，FFT的分辨率需要最少C数量的样本，则存储包括A个啁啾的一帧数据的每个存储器区的总最小尺寸应为：4×A×B×C。作为一个例子，假设A＝32、B＝12和C＝64，则第一和第二缓冲存储器中的每个的尺寸为98.304位。关于占空比，假定我们必须传送98.304位且假定SPI通道(MISO)上的最大数据速率为50Mbps，则需要1.96ms。
尽管参看了一个或多个实施方式示出了和描述了本公开，但在不脱离所附的权利要求的精神和范围的情况下可以对说明的示例进行多种改变和/或修改。特别是关于上述构件或结构(组件、装置、电路、系统等)执行的各种功能方面，用于描述这种构件的术语(包括对“器件”的引述)用于与执行所述构件的特定功能(例如，功能上等同)的任何构件或结构对应，除非另有说明，即使结构上与在本公开的此处描述的示例性实施方式中执行所述功能的公开的结构不等同。
Claims (18)
1.一种基于雷达的手势感测装置，包括：
发射天线端口；
接收天线端口；
与接收天线端口连接的混频器，所述混频器被配置成用于将接收的模拟信号下变频为中频模拟信号，接收的模拟信号源自移动物体；
与所述混频器连接的模拟-数字转换器，所述模拟-数字转换器被配置成用于将中频模拟信号转换为中频数字信号；以及
第一和第二缓冲存储器，所述第一和第二缓冲存储器与模拟-数字转换器连接，且被配置成用于存储从模拟-数字转换器接收的中频数字信号数据并以交替方式输出存储的中频数字信号数据。
2.根据权利要求1所述的基于雷达的手势感测装置，其中，
所述装置被配置成以交替方式处于第一状态和第二状态，
其中，在第一状态，第一缓冲存储器输出存储在第一缓冲存储器中的中频数字信号数据，在第二状态，第二缓冲存储器输出存储在第二缓冲存储器中的中频数字信号数据。
3.根据权利要求2所述的基于雷达的手势感测装置，其中，
在第一状态，第二缓冲存储器存储从模拟-数字转换器接收的中频数字信号数据，在第二状态，第一缓冲存储器存储从模拟-数字转换器接收的中频数字信号数据。
4.根据前面权利要求中任一所述的基于雷达的手势感测装置，所述基于雷达的手势感测装置还包括：
有限状态机，其被配置成以交替方式处于第一和第二状态。
5.根据权利要求4所述的基于雷达的手势感测装置，其中，
在第一状态，有限状态机能够使第一缓冲存储器输出存储在第一缓冲存储器中的中频数字信号数据，在第二状态，有限状态机能够使第二缓冲存储器输出存储在第二缓冲存储器中的中频数字信号数据。
6.根据权利要求5所述的基于雷达的手势感测装置，其中，
在第一状态，有限状态机能够使第二缓冲存储器存储从模拟-数字转换器接收的中频数字信号数据，在第二状态，有限状态机能够使第一缓冲存储器存储从模拟-数字转换器接收的中频数字信号数据。
7.根据前面权利要求中任一所述的基于雷达的手势感测装置，所述基于雷达的手势感测装置还包括：
第一开关，其包括第一输入端、第一输出端和第二输出端，
其中，第一输入端与模拟-数字转换器的输出端连接，第一输出端与第一缓冲存储器的输入端连接，第二输出端与第二缓冲存储器的输入端连接，以及
其中，第一开关被配置成用于将从模拟-数字转换器接收的中频数字信号数据以交替方式传输到第一和第二缓冲存储器。
8.根据权利要求7所述的基于雷达的手势感测装置，所述基于雷达的手势感测装置还包括：
第二开关，其包括第一输入端、第二输入端和输出端，
其中，第一输入端与第一缓冲存储器的输出端连接，第二输入端与第二缓冲存储器的输出端连接，以及
其中，第二开关被配置成用于将从第一和第二缓冲存储器接收的中频数字信号数据以交替方式传输到所述输出端。
9.根据权利要求4和7或8所述的基于雷达的手势感测装置，其中，
第一开关包括与有限状态机的输出端连接的第二输入端。
10.根据权利要求4和8所述的基于雷达的手势感测装置，其中，
第二开关包括与有限状态机的输出端连接的第三输入端。
11.根据权利要求4和回引权利要求4的前面权利要求中任一所述的基于雷达的手势感测装置，其中，
第一缓冲存储器和第二缓冲存储器中的每一个均包括与有限状态机的输入端连接的输出端，且第一缓冲存储器和第二缓冲存储器中的每一个均被配置为能向有限状态机提供表明存储中频数字信号数据已完成的信号。
12.根据前面权利要求中任一所述的基于雷达的手势感测装置，所述基于雷达的手势感测装置还包括：
输出接口，特别是串行外围接口(SPI)模块，其与第一和第二缓冲存储器连接。
13.一种用于基于雷达的手势感测的方法，所述方法包括：
接收模拟信号，所述模拟信号源自移动物体；
将模拟信号下变频为中频模拟信号；
将中频模拟信号转换为中频数字信号；
将中频数字信号的中频数字信号数据存储在第一和第二缓冲存储器中；以及
以交替方式从第一和第二缓冲存储器输出存储的中频数字信号数据。
14.根据权利要求13所述的方法，所述方法还包括：
以交替方式处于第一状态和第二状态。
15.根据权利要求14所述的方法，所述方法还包括：
在第一状态期间，将第一缓冲存储器连接到模拟-数字转换器并将第二缓冲存储器连接到输出接口；以及
在第二状态期间，将第二缓冲存储器连接到模拟-数字转换器并将第一缓冲存储器连接到输出接口。
16.根据权利要求14或15所述的方法，所述方法还包括：
当已完成将中频数字信号数据存储在第一缓冲存储器中的存储操作时，从第一状态变化到第二状态；以及
当已完成将中频数字信号数据存储在第二缓冲存储器中的存储操作时，从第二状态变化到第一状态。
17.根据权利要求13或14所述的方法，所述方法还包括：
第一和第二缓冲存储器提供表明存储中频数字信号数据已完成的信号。
18.一种产品，包括：
基于雷达的手势感测装置，包括：
发射天线端口；
接收天线端口；
与接收天线端口连接的混频器，所述混频器被配置成用于将接收的模拟信号下变频为中频模拟信号，接收的模拟信号源自移动物体；
与所述混频器连接的模拟-数字转换器，所述模拟-数字转换器被配置成用于将中频模拟信号转换为中频数字信号；以及
第一和第二缓冲存储器，所述第一和第二缓冲存储器与模拟-数字转换器连接，且被配置成用于存储从模拟-数字转换器接收的中频数字信号数据并以交替方式输出存储的中频数字信号数据。
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Families Citing this family (4)
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|---|---|---|---|---|
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| EP3757608A1 (en) * | 2019-06-28 | 2020-12-30 | Google LLC | Smart device with an integrated radar system |
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| CN113495267A (zh) * | 2020-04-07 | 2021-10-12 | 北京小米移动软件有限公司 | 雷达天线阵列、移动终端、手势识别方法及装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103793059A (zh) * | 2014-02-14 | 2014-05-14 | 浙江大学 | 一种基于时域多普勒手势恢复识别方法 |
| CN104798062A (zh) * | 2012-11-21 | 2015-07-22 | 相干逻辑公司 | 包含具有多层互连的散布的处理器的处理系统 |
| EP2953007A1 (en) * | 2014-06-03 | 2015-12-09 | Google, Inc. | Radar-based gesture-recognition through a wearable device |
| WO2016022770A1 (en) * | 2014-08-07 | 2016-02-11 | Google Inc. | Radar-based gesture sensing and data transmission |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3672778B2 (ja) * | 1999-11-02 | 2005-07-20 | 三菱電機株式会社 | レーダ装置及びそのコヒーレント積分方法 |
| US6567536B2 (en) * | 2001-02-16 | 2003-05-20 | Golftec Enterprises Llc | Method and system for physical motion analysis |
| US20070037625A1 (en) * | 2005-06-28 | 2007-02-15 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Multiplayer video gaming system and method |
| EP1992080A1 (en) | 2006-03-02 | 2008-11-19 | QUALCOMM Incorporated | Method and apparatus for code space search in a receiver |
| US8249616B2 (en) * | 2007-08-23 | 2012-08-21 | Texas Instruments Incorporated | Satellite (GPS) assisted clock apparatus, circuits, systems and processes for cellular terminals on asynchronous networks |
| US9604142B2 (en) * | 2010-08-26 | 2017-03-28 | Blast Motion Inc. | Portable wireless mobile device motion capture data mining system and method |
| US8264401B1 (en) * | 2011-12-29 | 2012-09-11 | Sensys Networks, Inc. | Micro-radar, micro-radar sensor nodes, networks and systems |
| US9352207B2 (en) * | 2012-01-19 | 2016-05-31 | Nike, Inc. | Action detection and activity classification |
| US20140046922A1 (en) * | 2012-08-08 | 2014-02-13 | Microsoft Corporation | Search user interface using outward physical expressions |
| US20140298672A1 (en) * | 2012-09-27 | 2014-10-09 | Analog Devices Technology | Locking and unlocking of contacless gesture-based user interface of device having contactless gesture detection system |
| RU2013146467A (ru) | 2013-10-17 | 2015-04-27 | ЭлЭсАй Корпорейшн | Способ и устройство распознавания жестов с использованием асинхронной многопоточной обработки |
| US10120594B1 (en) * | 2014-11-25 | 2018-11-06 | Scale Computing Inc | Remote access latency in a reliable distributed computing system |
| US10078131B2 (en) * | 2015-09-15 | 2018-09-18 | Texas Instruments Incorporated | Method and apparatus for FMCW radar processing |
-
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104798062A (zh) * | 2012-11-21 | 2015-07-22 | 相干逻辑公司 | 包含具有多层互连的散布的处理器的处理系统 |
| CN103793059A (zh) * | 2014-02-14 | 2014-05-14 | 浙江大学 | 一种基于时域多普勒手势恢复识别方法 |
| EP2953007A1 (en) * | 2014-06-03 | 2015-12-09 | Google, Inc. | Radar-based gesture-recognition through a wearable device |
| CN105278674A (zh) * | 2014-06-03 | 2016-01-27 | 谷歌公司 | 通过穿戴式设备的基于雷达的手势识别 |
| WO2016022770A1 (en) * | 2014-08-07 | 2016-02-11 | Google Inc. | Radar-based gesture sensing and data transmission |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| QIAN WAN 等: ""Gesture recognition for smart home applications using portable radar sensors"", 《2014 36TH ANNUAL INTERNATIONAL CONFERENCE OF THE IEEE ENGINEERING IN MEDICINE AND BIOLOGY SOCIETY》 * |
Also Published As
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