TI IWR1642BOOST 毫米波雷达

Jun 28, 2026 · 3877 字

最近拿到了一块 TI 的 IWR1642BOOST 毫米波雷达评估板，主要是想看看 77GHz 雷达在室内人员检测和手势识别上能做到什么程度。之前做 WiFi CSI 感知的时候拿到的只是信道状态变化，能判断有没有人、大致在哪，但距离和速度都是模糊的。毫米波直接出点云坐标和速度矢量，数据维度完全不在一个量级。

毫米波雷达不是什么新技术了，车载领域用了很多年。不过这几年随着 TI 推出集成 DSP 的单芯片方案，原本需要一堆分立器件的方案被压缩到了邮票大小的封装里，成本和体积降下来之后开始往工业安防和智能家居渗透。

说原理的话，FMCW（调频连续波）体制的雷达跟脉冲雷达思路不太一样。它发射频率随时间线性上升的 chirp 信号，碰到目标反射回来后，接收信号和发射信号混频得到拍频，拍频的值跟目标距离成正比。考过驾照的应该知道多普勒效应，同一距离门上多个 chirp 之间的相位变化能算出目标速度。至于角度，靠的是多个接收天线的相位差，MIMO 体制下 2 发 4 收等效成 8 路虚拟通道，能做方位角和俯仰角的二维分辨。

这三样东西（距离、速度、角度）在雷达里叫 point cloud，跟激光雷达的点云差不多概念，但多了一个速度维度：毫米波雷达能直接告诉你目标是靠近还是远离，速度快慢。

IWR1642 内部有一颗 C67x DSP 和一颗 Cortex-R4F MCU，DSP 跑信号处理链（FFT、CFAR、角度估计），R4F 做控制和通信。

硬件一览

IWR1642BOOST 是 TI 官方的 BoosterPack 评估板，大概巴掌大小：

芯片：IWR1642，76-81GHz，单芯片集成射频 + DSP + MCU
天线：板载蚀刻天线，2 发 4 收，不需要外接天线就能跑
供电：5V DC 圆口，要求至少 2.5A，峰值功耗不低
调试：板载 XDS110 JTAG，一根 Micro USB 线搞定编程和调试
数据接口：UART 走 USB 做配置和数据传输，另外一路 CAN 能直接连车载设备。板上还有个 LVDS 口，配合 DCA1000EVM 采集卡才能抓原始 ADC 数据，不接 DCA1000 的话就用 SDK 内置的处理链，DSP 上跑完直接出结果
扩展：标准 BoosterPack 排针，能叠 TI 的 MCU LaunchPad 做二次开发

配件包里给了 Micro USB 线、安装支架、螺丝和跳线帽。唯一需要自己备的是 5V 电源适配器，圆口 2.1mm 中心正极。手边没有的话拿个树莓派的 5V 3A 电源也能顶上。

软件工具链

TI 给这套雷达板的软件支持分几个层面：

mmWave SDK：核心开发套件，包含驱动、DSP 信号处理库、Demo 源码。开箱 Demo 的预编译固件就在 SDK 里，烧进去直接跑
mmWave Demo Visualizer：网页版可视化工具，连上串口后能实时看点云、距离多普勒热力图，也能发配置参数给雷达。不需要装任何本地软件，浏览器打开就能用
UniFlash：编程工具，用来往 IWR1642 的 Flash 里烧固件
Code Composer Studio：如果你要改 DSP 代码或者 R4F 上的应用逻辑，在 CCS 里写。TI 版 Eclipse，该有的都有但启动速度感人
mmWave Studio：射频评估工具，配合 DCA1000EVM 采原始 ADC 数据用的。单纯跑 Demo 不需要这个

SDK 和工具都能在 TI 官网免费下载，不过得填出口合规审批表，等个一分钟左右就能拿到下载链接。

上手体验

不写一行代码，插上板子就能看雷达效果，这是 IWR1642BOOST 最爽的地方。TI 在 SDK 里预编译了一个 out-of-box demo，DSP 上跑了完整的 FMCW 处理链（距离维 FFT → 多普勒维 FFT → CFAR 检测 → 角度估计），R4F 负责把点云通过 UART 吐出来。

第一步：烧录固件

用 UniFlash 往板子烧 SDK 里的 xwr16xx_mmw_demo.bin。操作很简单：

USB 线连接板子的 XDS110 口（板上标了 USB 的那个 Micro USB 口，不是标 CAN 的那个）
确认 SOP 跳线帽在模式 1（SOP0 短接，SOP1 和 SOP2 断开）——这是 Flash 编程模式
打开 UniFlash，选 IWR1642 芯片，自动检测到 XDS110 调试器
在 Program 页面选 xwr16xx_mmw_demo.bin，点 Load Image 开始烧录
烧完后断电，把 SOP 跳线帽改回模式 0（SOP0 断开），重新上电

SOP（Sense on Power）是 IWR1642 的启动模式选择。SOP0=0 表示从 Flash 启动运行 App；SOP0=1 进入编程模式等待刷固件；SOP0=SOP1=1 则是硬件看门狗调试模式。日常跑 Demo 保持在 SOP0 断开就行。

板子上的 DS3 LED（Nerr LED）在正常运行时应该是熄灭的。程序跑起来后 DS1 会规律闪烁表示心跳，说明固件启动成功。

第二步：mmWave Demo Visualizer

固件跑起来之后，打开 mmWave Demo Visualizer，浏览器需要支持 Web Serial API（Chrome/Edge 都行）。

连接流程：

页面上先选硬件平台为 xWR1642，然后点 Setup
在 Serial Ports 里选板子的两个串口——XDS110 一般映射为两个 COM 口，一个标 Application/User UART（数据口），一个标 Auxiliary Data Port（配置口）。不确定哪个是哪个的话先选 Configuration Port，波特率 115200，点 Connect
连接成功后端口状态会变绿，这时候可以 Load Config 加载 SDK 里自带的配置文件（比如 profile_2d.cfg），或者直接用页面默认的参数
点击 Send Config to Device，雷达开始工作

然后就能在 Plots 页面看到效果了：

3D 点云：实时刷新，每个点代表检测到的目标，颜色深浅表示反射强度（SNR）。人在雷达前来回走动，点云跟着移动，相当直观
距离多普勒热力图：横轴是速度（靠近为正远离为负），纵轴是距离，亮度表示回波强度。静止物体集中在零速线上，运动目标的位置一目了然
距离剖面：一维距离像，能看出不同距离上的反射能量分布，用来调 CFAR 门限时很好用
统计信息：帧率、检测到的目标数量、CPU 负载等

默认参数是 2D 检测，只给水平面的 X/Y 坐标。如果加载 profile_3d.cfg，能看到 Z 轴（高度）信息。不过 3D 模式下角度分辨率有限，主要是靠俯仰天线阵列的布局来区分地面和人体反射。

几个实用的参数调整

Visualizer 左上角的参数面板可以直接改配置并实时下发，不用重新烧固件。几个常调的参数：

Range Resolution：距离分辨率，越小能区分越近的目标，但最大探测距离会缩短。室内人员检测一般 4-5cm 够用了
Maximum Range：最大探测距离，室内场景设 5-10 米足够
Frame Periodicity：帧周期，默认 50ms（20fps），调到 100ms 能省不少功耗
CFAR Threshold：恒虚警检测门限，调低能拿到更多弱反射目标但误检会增加，室内人员检测可以稍微激进一点

如果板子发热比较厉害（IWR1642 满载时功耗能到 2W+），可以考虑把帧周期拉长一点，DSP 间歇性干活温度会下来不少。

能拿来做什么

IWR1642BOOST 配套了不少参考设计，都是可以直接跑的：

人员计数与跟踪：用在会议室、商场统计人流。DSP 上跑了 group tracking 算法，跟踪帧间同一个目标
交通监控：检测 80 米内的车辆，同时区分轿车和卡车。停车场和路口场景验证过
生命体征检测：通过胸腔微小的位移变化提取呼吸和心率，信号极弱但对 DSP 的算法要求很高
手势识别：利用多普勒特征区分不同的手势方向，适合非接触交互场景

毫米波跟摄像头比有个优势就是不涉及隐私，输出的就是点云坐标，没有图像。所以安防和智能家居场景里比视觉方案更容易过合规审查。缺点是点云稀疏，多目标遮挡时容易丢跟踪，静态目标感知也比较弱——一个人站着不动时间长了可能会被 CFAR 滤掉。