基于nRF24E1与TMC2023的汽车防撞系统
摘要：介绍现今最流行的单片射频收发芯片nRF24E1与具有相关运算功能的特殊芯片TMC2023的性能特点；阐述信号处理当中的相关运算理论，并将该理论与以上述两个芯片为核心的电路结合，用于汽车防撞系统当中，增强汽车防撞系统的能力。
关键词：射频收发 相关运算 防撞系统 nRF24E1 TMC2023
引 言
随着时代的发展，社会的进步，越来越多的汽车进入了普通人的家庭。尽管公路条件在不断改进，仍然避免不了公路上汽车拥挤的现状，再加上车速逐渐提高，恶**通事故无时无刻不在发生，给人们和社会带来了巨大的生命与财产损失。
汽车防撞系统是一种可向司机预先发出视听告警信号的探测装置。它通常安装在汽车上，能探测企图接近车身的行人、车辆或周围障碍物；能向司机及乘员提前发出即将发生撞车危险的信号，促使司机甚至撇开司机采取应急措施来应付特殊险情，避免损失。当前，尽管各国都在研究防碰撞系统，但怎样才能更好地解决虚警的问题，始终困扰着相关工作者。国际上的研究者通过大量的实验研究，已经达成共识，防撞系统若想有效地解决上述问题，必须使其具有如下功能，即：
① 必须具备测角能力。目标的方位角信息对于去除虚警是必不可少的。
② 设计出易于产生、抗干扰性能强的复杂发射信号，配合实时高效的信号处理和目标检测算法，以去除虚警。
只有以上两点紧密结合起来，才能保证汽车防碰撞系统的可靠性。
1 芯片特点介绍
(1)相关运算芯片TMC2032
TMC2032是一种新型的全数字相关器电路，其相关字长和相关门限可编程。该芯片是由美国TRW公司近年推出的单片64位CMOS全数字相关大规模集成电路。其内部有3个独立时钟的八位移位寄存器：随机数据寄存器A、本地码寄存器B和屏蔽码寄存器M；1个七位BCD编码输出，并与预置的门限值在比较器中比较。若相关值大于或等于门限值，则标志位由低变高。由于采用了先进的高CMOS生产工艺，并行相关速率高达30Mbps以上；可广泛用于同步、匹配滤波、误码检测、记录及条形码识别等，尤其适合雷达信号的识别。
(2)射频收发芯片nRF24E1
nRF24E1是一种工作频率可达到2.4GHz的无线射频收发芯片。内部嵌有与8051兼容的微处理器和10位9输入的A/D转换器，可以在1.9~3.6V之间的电压下稳定工作。其内部还有电压调整器和VDD电压监视，通道形状时间小于200μs，数据速率1Mbps，不需要外接SAW滤波器。nRF24E1是目前世界首次推出的全球2.4GHz通用的，完整低成本射频系统级芯片。无线收发部分有与nRF2401同样的功能。该功能由外部并行口和外部SPI启动，每一个待发信号对于处理器来讲都可以作为中断来编程，或者通过GPIO端口实现。nRF24E1是一个可以在世界公用的频段范围(2.4~2.5GHz)内实现无线通信的芯片。收发机包含1个完全集成的分频器、放大器、调节器和2个收发单元。输出能量、频段和其它射频参数，可通过
