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系统概览

仓库支持两条雷达路径。它们目标相近，但硬件结构和输入数据不同。

从高层看，两条路径都在回答相同问题：

  • 目标有多远？
  • 目标是否在运动，落在哪个速度 bin？
  • 回波来自哪个方向？
  • 响应能否表示成热力图、点云、图片或视频？

区别不在最终感知目标，而在进入 FFT 和角度处理之前，需要做多少数据整理工作。

TI IWR2243 Cascade

级联路径处理四芯片雷达。主要难点是原始数据来自多个同步设备。进入信号处理前，代码需要完成文件分组、帧对齐读取、通道映射和校准。

主要阶段：

  1. 发现完整的 master、slave1、slave2、slave3 文件组。
  2. 从四个设备读取同一帧。
  3. 重排 RX 通道，适配 MIMO 阵列处理。
  4. 执行频率和相位校准。
  5. 执行 Range FFT 和 Doppler FFT。
  6. 生成速度和角度热力图。
  7. 导出图片或视频。

当更大的虚拟阵列和空间分辨能力很重要时，级联路径更有价值。

重要目录

级联路径拆成两个部分：

  • TI-IWR2243-Cascade/Processing/
  • 读取原始级联采集，
  • 组织 master/slave 文件，
  • 应用校准，
  • 导出速度和角度数据。
  • TI-IWR2243-Cascade/Visualization/
  • 读取 Cascade.mat，
  • 标准化点云，
  • 导出点云 NPZ、图片和视频。

统一入口 TI-IWR2243-Cascade/main.py 可以一次运行两个阶段，但内部仍然保持处理和可视化分离。

先检查什么

对级联采集来说，先检查文件是否完整，再考虑信号处理参数。缺少某个 slave 文件或帧数不一致，比 FFT 参数更早破坏流程。

有用的检查包括：

  • 四个角色文件是否都存在，
  • data 和 idx 文件是否属于同一个采集编号，
  • 校准文件是否匹配当前采集设置，
  • frame_limit 是否超过实际可用帧数。

TI IWR6843

IWR6843 路径处理单芯片雷达。输入结构比级联路径简单，但仍然需要拆帧、重建虚拟天线矩阵并生成点云。

主要阶段：

  1. 解析 XML 采集配置。
  2. 读取原始 BIN 采样。
  3. 将采样流切分为帧。
  4. 重建虚拟天线矩阵。
  5. 执行 Range FFT、Doppler FFT 和 Angle FFT。
  6. 生成点云。
  7. 保存 H5 和 NPZ 输出。
  8. 导出距离、速度、角度和点云可视化结果。

重要目录

单芯片路径拆成两个部分：

  • TI-IWR6843/Processing/
  • 解析 XML 配置，
  • 读取 BIN 原始采样，
  • 重建帧和虚拟天线，
  • 导出 H5 和点云 NPZ 文件。
  • TI-IWR6843/Visualization/
  • 读取 H5 输出，
  • 渲染距离、速度和角度热力图，
  • 过滤和重采样点云，
  • 导出图片、视频和 NPZ 资产。

IWR6843 路径更适合先理解整体处理链，因为它没有级联路径里那么多多设备文件组织问题。

先检查什么

对 IWR6843 采集来说，XML 和 BIN 必须描述同一次采集。如果 XML 中的帧数、采样点数或 chirp 数和 BIN 长度不匹配，拆帧就不可靠。

有用的检查包括：

  • XML 文件是否存在，
  • BIN 文件是否存在，
  • 帧数是否合理，
  • FFT 点数是否足够覆盖配置中的采样点和 chirp 数。

两条路径的关系

两条路径都服务同一个目标：从 FMCW 雷达采样中恢复目标距离、运动和空间信息。

它们主要区别在输入：

  • IWR2243 Cascade 从四个同步设备流开始。
  • IWR6843 从单个原始采样流和 XML 参数开始。

它们最终都会收敛到类似输出：热力图、点云、结构化数据和可视化资产。

处理与可视化的边界

仓库有意把处理和可视化分开。

处理模块回答：

  • 原始数据如何解码，
  • 数组如何变形，
  • 哪个 FFT 作用在哪个轴，
  • 哪些元数据需要保存给后续解释。

可视化模块回答：

  • 数组如何归一化用于显示，
  • 图像使用什么坐标轴和范围，
  • 输出保存为 NPZ、PNG 还是 MP4，
  • 点云如何过滤和采样。

这种拆分让项目更容易排查。如果 H5 文件看起来正常，但图片不对，问题多半在可视化。如果 H5 数组本身就不对，问题通常在上游的拆帧、校准或 FFT。

输出对照

输出 通常由谁生成 主要用途
speed.h5 IWR2243 Processing 保存速度热力图帧和物理尺度元数据
angle.npz IWR2243 Processing 保存角度热力图帧
point_cloud.npz IWR2243 Visualization 保存固定点数的级联点云帧
*_blackmanharris.h5 IWR6843 Processing 保存距离、速度、角度、点云和参数
*_points.npz IWR6843 Processing 或 Visualization 保存点云帧，便于复用
*.png / *.mp4 Visualization 阶段 用于检查和展示