WWMCAS:calibration

1. 流程简述

  • 注意:Simple如果要跑,需要加一个文件夹嵌套:

  • 注意:缺少两个文件

下载

  • 注意:需要把psSettingProgramCal.csv复制过来进行替换:
  1. 跑跑TXBF_Create_PSCal_Advanced_Frame_Config.m

2. 硬软件描述

2.1 硬软件需求

  • MMWCAS-RF-EVM + MMWCAS-DSP-EVM
  • 角反射器+测试环境(天线暗室)
  • PC
    • mmWave Studio 3.1+
      • 已经跑过MIMO example
      • 在TDMA MIMO example的基础上运行TX phase shifter校准

2.2 lua脚本

2.2.1 Cascade_Phase_Shifter_Calibration_AWRx.lua

作用:采集校准数据。

  • 脚本设置了RF-EVM AWRxDSP-EVM data capture所需要的参数。

  • 使用TDMA-MIMO的帧结构,使用了4个AWRx设备获取设备,横跨了所有的TX/RX虚拟channels,在0-63的设置范围内扫描6位 phase-shifter offset。

  • 每个数据集包括了一些TDMA-MIMO帧,这些帧在每个TX通道使用相同的phase shifter值

  • 每个采集64个数据集,这些数据集(对所有TX通道)使用不同的phase-shifter offset。

  • 数据存储:/mmWaveStudio/Postproc/TX_PS_CAL_phaseShiftValueX

    • X:phase-shifter(00-63)
    • 该数据形式后续还要在cascade_TX_Phase_Calibration.m中使用
  • 注意:该脚本需要与MIMO脚本的基础配置保持一致。

    • 之前MIMO校准的时候使用的参数是默认配置
    • metaImagePath(ES1.1)
    • temperatureLogFileName(地址)
  • 改了 capture_directory?改成直接地址不可行,应该某个文件规定了默认的存储地址是propost,需要改那里。

2.2.2 Cascade_Configuration_TXBF_Simple.lua

作用:用来验证校准前后的beamforming性能,完成配置和数据采集。

  • 该脚本使用基本chirp配置设置了一个静态(单一且固定angle)TX beam-form示例(未使用AWR进阶frame配置)。

  • psCalLUT:[Number of Angles] x [9 TX] phase-shifter 校准矩阵,该矩阵将特定的beam-steering角映射到级联设备阵列的一组calibrated phase shifter programming values。

    • +-15度,1度resolution

  • 该示例只用了9个方位角上的TX天线。对应AWR 4,3,2(三个slaver)

  • angleXpsCalLUT的row index,表示beam-steering的角度

  • psSettings:基于angleXpsCalLUT映射到psSettings,然后可以使用ar1.ProfileConfig_mult()lua指令对每个单独的设备进行编程。

2.2.3 Cascade_Configuration_TXBF_AngleSweep.lua

作用:捕捉到全范围的beam-steering offsets。当对数据进行后期处理时,可用于创建RX信噪比 vs. 波束角度图。

  • 该脚本使用基本chirp配置设置了一个静态(单一且固定angle)TX beam-form sweep 示例。angleIdx变量扫过psCalLUT矩阵,采集的数据集可以捕捉每个角度偏移。

  • 该脚本在Cascade_Configuration_TXBF_Simple.lua的基础上加了一个对psCalLUT矩阵的sweep

  • 采集后,用cascade_TXBF_Verification.m做数据后处理。

2.3 Matlab后处理脚本

2.3.1 cascade_TX_Phase_Calibration.m

作用:读数据,生成calibrateTXPhaseResults.mat,该文件用于生成phase-shifter offsets查找表。

  • 位置:MIMO example/main/cascade

  • 该脚本通过迭代TX phase shifter校准数据集并找到2D-FFT(0速度bin)的峰值来工作。该峰值对应于固定的校准目标的IF返回信号。记录这个2D-FFT的相位数据。通过对比每个目标的相位值和参考TX/RX通道(虚拟)的目标相位,计算每个TX的相位偏移。

  • 在执行脚本之前,应该修改多个变量以匹配校准数据环境:

    • dataFolder_calib_data_path
    • DEBUG_PLOTS
    • numDevices
    • numTX
    • numRX
    • numPhaseShifterOffsets
    • refDevice(无?)
    • refTX

理论debug结果图:

2.3.2 cascade_Read_TX_Cal_Data.m

cascade_TX_Phase_Calibration.m依赖,用于读取校准数据的具体帧。

2.3.3 TXBF_PS_LUT_Generate.m

作用:使用calibrateTXPhaseResults.mat生成TX beamforming校准loop up table(LUT)。该查找表将beam-steering angle转换成一组校准后的phase-shifter programmable值。

生成文件:

  • psSettingProgram.csv:这是计算出的理想移相器programming矩阵,它将方位波束转向角 azimuth beam-steering angle映射到移相器程序值。

  • psSettingProgramCal.csv:该脚本是校准后的移相器编程矩阵,它将方位波束转向角映射到移相器程序值,使系统的相位偏移误差生效。

  • phaseShiftCalFile

  • 相位偏移被打开到0到360度空间,以便它们可以与移相器可编程设置相比较:

2.3.4 TXBF_Calc_Phase_Settings.m

TXBF_PS_LUT_Generate.m依赖,用于生成单个波束转向角的校准相位偏置。

2.3.5 cascade_TXBF_Verification.m

该脚本读取由Cascade_Configuration_TXBF_AngleSweep.lua收集的数据集。

??找不到??

2.3.6 TXBF_Create_PSCal_Advanced_Frame_Config.m

该脚本读入calibrateTXPhaseResults.mat,生成新的相位校准矩阵ph:phaseShifterCalibration.mat

  • 用户之后用这个新的mat替换掉原来的\mmWaveStudio\MatlabExamples\4chip_cascade_TxBF_example\Calibrations\phaseShifterCalibration.mat

2.4 软件脚本配置

3. 校准流程

3.1 Calibration Physical Setup

3.2 脚本

Cascade_Phase_Shifter_Calibration_AWRx.lua

3.2.1 采集校准数据

  1. 修改并执行Cascade_Phase_Shifter_Calibration_AWRx.lua。主要改chirp配置,包括specific chirp profile, number of devices/TX-channels/TX phase-shifter offset values desired in sweep,以满足校准需要。
  2. 一个完整的4设备,12TX,64相移偏移量需要30分钟来迭代。(数据传输时间)
  3. 跑完获得一个巨大的数据包:

3.3.2 Calibration Data Processing

add_paths.m在MIMO的时候跑过了。

cascade_TX_Phase_Calibration.m,获得calibrateTXPhaseResults.mat

就没有手册里给的cascade_TX_Calibration.m和calibrateTXPhaseResultsFileFull.mat,大概是没有更新手册。参考前面的summary做了修改。

3.2.3 生成beam angle to phase shifter 的 LUT

TXBF_PS_LUT_Generate.m生成俩csv,分别是校准和非校准的LUT。

修改phaseShiftCalFile

3.2.4 验证校准结果

Cascade_Configuration_TXBF_Simple.luaCascade_Configuration_TXBF_AngleSweep.lua(慢)采集数据。

cascade_TXBF_Verification.m进行验证,如前(section1)所述,改一点参数。

3.2.5 Updating Calibration in Matlab TXBF Example

TXBF_Create_PSCal_Advanced_Frame_Config.m,生成phaseShifterCalibration.mat,该数据表用于后续的TXBF后处理。

4. TX Beamforming

参考级联操作手册8.3.3

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