當(dāng)前位置:首頁(yè) > 測(cè)試測(cè)量 > 測(cè)試測(cè)量
[導(dǎo)讀]   基于軟件定義的現(xiàn)代通信系統(tǒng)包括藍(lán)牙、WiMAX、CDMA2000、ZigBee、GSM、EDGE、RFID,而這些無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)正以前所未有的速度日漸成熟(圖1)。同時(shí),由于Microsoft、Vodafone與Google等公司的聯(lián)合,通

  基于軟件定義的現(xiàn)代通信系統(tǒng)包括藍(lán)牙、WiMAX、CDMA2000、ZigBee、GSM、EDGE、RFID,而這些無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)正以前所未有的速度日漸成熟(圖1)。同時(shí),由于Microsoft、Vodafone與Google等公司的聯(lián)合,通過(guò)V CAST欣賞熱門(mén)的足球比賽,應(yīng)用Google Earth取得區(qū)域定位信息也愈發(fā)普遍。隨著全球許多國(guó)家無(wú)線通信應(yīng)用的迅猛發(fā)展,為滿足用戶需求而增加數(shù)據(jù)帶寬已經(jīng)成為移動(dòng)通訊的最大挑戰(zhàn)。

  由于產(chǎn)品發(fā)布的激烈競(jìng)爭(zhēng),研發(fā)設(shè)計(jì)的速度已經(jīng)超過(guò)了測(cè)試所能負(fù)荷的速度。在ZigBee與802.11n標(biāo)準(zhǔn)完善之前,制造商就向市場(chǎng)發(fā)布了基于此協(xié)議的設(shè)備。傳統(tǒng)儀器制造商預(yù)先定義的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試系統(tǒng)也已經(jīng)被取代。這起因于發(fā)布無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備的研發(fā)定型與開(kāi)發(fā)用于量產(chǎn)的測(cè)試設(shè)備周期均過(guò)于冗長(zhǎng)。考慮到設(shè)備需要同時(shí)適用于現(xiàn)行的不同標(biāo)準(zhǔn),測(cè)試設(shè)備制造商面臨重要抉擇:或者開(kāi)發(fā)符合標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試設(shè)備而延后上市時(shí)間;或者繼續(xù)投入大量成本研發(fā)新標(biāo)準(zhǔn)。這促使工程師們尋找具備現(xiàn)行可行性和擴(kuò)展性的解決方案。

  適應(yīng)性強(qiáng)的軟件定義測(cè)試儀

  在測(cè)試測(cè)量領(lǐng)域,為了緊跟射頻和無(wú)線領(lǐng)域先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展步伐,一般使用軟件方法滿足用戶的測(cè)試需求。例如,工程師們可以通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)最新的信道編碼、調(diào)制技術(shù)或算法的建模。邏輯上,也可以使用軟件定義的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)儀器,即在通用的射頻模塊上使用編碼和調(diào)制軟件實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的產(chǎn)生或測(cè)量。邏輯上,也可以使用軟件定義的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)儀器,即在通用的射頻模塊上使用編碼和調(diào)制軟件實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的產(chǎn)生或測(cè)量。此種由軟件定義無(wú)線電測(cè)試的方法將會(huì)完全以應(yīng)用為導(dǎo)向,由用戶的需求決定。美國(guó)國(guó)防部(DoD)是上述測(cè)試策略的主要倡導(dǎo)者。Joint Systems Program主管、JTRS Joint Program(SDR 論壇, 2003年 8月)經(jīng)理、陸軍上校Steven MacLaird表示:“在軍事上,SDR技術(shù)可促進(jìn)真實(shí)意義上無(wú)線電互通系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn),確保在任何時(shí)間任何無(wú)線電收發(fā)臺(tái)都可聯(lián)絡(luò)到戰(zhàn)場(chǎng)上的友軍。”圖2是NI LabVIEW軟件演示的一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)字通信鏈路。所包含的VI用于實(shí)現(xiàn)無(wú)線鏈路上發(fā)送端的信源編碼、信道編碼、調(diào)制和上變頻功能以及接收端的下變頻、解調(diào)、信道解碼和信源解碼功能。當(dāng)發(fā)起一個(gè)真實(shí)無(wú)線信號(hào)的傳送時(shí),通信鏈路還應(yīng)包括硬件設(shè)備和物理信道。

  案例研究:德州大學(xué)(The University of Texas)MIMO-OFDM系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)

  MIMO-OFDM系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)為我們展示了一個(gè)軟件定義儀器的先進(jìn)應(yīng)用。新近涌現(xiàn)的無(wú)線和數(shù)據(jù)通信標(biāo)準(zhǔn)包括4G移動(dòng)通信和802.11n Wi-Fi數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò),主要用于增加用戶數(shù)目和終端、計(jì)算機(jī)各自的數(shù)據(jù)吞吐量。而此之后,最新的兩項(xiàng)新技術(shù)是多入多出(MIMO)和正交頻分復(fù)用(OFDM)。OFDM的優(yōu)點(diǎn)是高頻譜效率、低多徑干擾、并可以去除射頻干擾。MIMO則通過(guò)使用多徑信號(hào)傳輸增加了系統(tǒng)帶寬。德州大學(xué)Austin分校的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與通信組(WNCG)致力于研究并驗(yàn)證MIMO-OFDM系統(tǒng)的特性和優(yōu)勢(shì)。這項(xiàng)研究主要包含兩個(gè)構(gòu)成要素——系統(tǒng)軟件仿真和全部硬件集成。由三位WNGG成員在不到六周的時(shí)間內(nèi)完成。

  研究小組采用NI LabVIEW作為模擬工具,因?yàn)長(zhǎng)abVIEW提供了數(shù)據(jù)模擬與分析函數(shù)(即VI)。LabVIEW環(huán)境也提供了NI頻譜量測(cè)工具包與NI調(diào)制工具包,這兩個(gè)擴(kuò)展工具包特別針對(duì)通訊系統(tǒng)設(shè)計(jì)、模擬與分析所設(shè)計(jì)。。通過(guò)這些工具,研究小組可直接控制系統(tǒng)參數(shù),包含信道編碼、功率與傳輸速率;亦可新增衰落 (Fading)與多徑干擾,以決定系統(tǒng)的抗干擾強(qiáng)度與響應(yīng)。研究小組亦使用該系統(tǒng)來(lái)模擬傳輸即時(shí)數(shù)據(jù)與信息,以檢視調(diào)整物理層參數(shù)與信道特性的影響;這些工作只有用軟件定義的系統(tǒng)才可進(jìn)行。此外,WNCG小組可藉由調(diào)整天線數(shù)量、處理天線收到數(shù)據(jù)的算法,來(lái)進(jìn)一步驗(yàn)證影響數(shù)據(jù)吞吐量的因素。在此環(huán)境中,WNCG成員可通過(guò)模擬,有效評(píng)估新一代MIMO-OFDM數(shù)據(jù)通訊的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)。圖3表示W(wǎng)NCG研究MIMO-OFDM期間所使用的界面之一。

  為完整應(yīng)用調(diào)整模擬軟件

  小組接著重用軟件模擬代碼,以開(kāi)發(fā)硬件架構(gòu)的MIMO-OFDM無(wú)線收發(fā)系統(tǒng)。他們使用NI模塊化儀器開(kāi)發(fā)系統(tǒng),包含可產(chǎn)生基頻 (Baseband)與中頻(IF)的任意波形產(chǎn)生器模塊,以及一個(gè)可建立MIMO-OFDM系統(tǒng)上行鏈路(Uplink)的RF上變頻模組。同樣地,WNCG成員針對(duì)無(wú)線收發(fā)器的下行鏈路(Downlink),使用數(shù)字化儀與RF下變頻模組。接著在PXI機(jī)箱內(nèi)安裝模組與嵌入式控制器,以用于高傳輸率與即時(shí)的測(cè)量處理。圖4即為該系統(tǒng),包含NI PXI-5660 RF向量信號(hào)分析儀與PXI-5670 RF向量信號(hào)發(fā)生器。

  當(dāng)建立完成,WNCG成員即可通過(guò)硬件架構(gòu)的收發(fā)系統(tǒng),驗(yàn)證研究假設(shè)與模擬結(jié)果。由于先前以軟件模擬并設(shè)計(jì)MIMO-OFDM收發(fā)系統(tǒng),WNCG成員體驗(yàn)了在不到6個(gè)星期的時(shí)間中,通過(guò)軟件定義的硬體,高效地將模擬無(wú)線連接轉(zhuǎn)換為實(shí)際無(wú)線連結(jié)的應(yīng)用。

  設(shè)計(jì)軟件定義儀器的收發(fā)器挑戰(zhàn),在于必須匯整所需的波形,以實(shí)現(xiàn)正確的調(diào)制。 LabVIEW的NI調(diào)制工具包(Modulation Toolkit)具有許多必備的基礎(chǔ)區(qū)塊(Building block),修正帶有訊息的載波信號(hào),以達(dá)到正確的調(diào)制解調(diào)。工具包亦提供了一般通道編碼、均值化(Equalization),與測(cè)量函數(shù),使得建立和分析波形變得更為簡(jiǎn)單。。一旦建立波形–設(shè)定采樣率、帶寬、頻率,與其他硬件參數(shù)–就可下載波形以完成波形產(chǎn)生。

  軟件定義的通訊系統(tǒng)將為未來(lái)設(shè)計(jì)提供驗(yàn)證平臺(tái)

  軟件定義的通訊測(cè)試系統(tǒng)將持續(xù)成長(zhǎng)。由于此系統(tǒng)將可整合標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)方式,協(xié)助開(kāi)發(fā)測(cè)試系統(tǒng),因此這種變化趨勢(shì)受到許多組織和機(jī)構(gòu)的歡迎。軟件定義的測(cè)試,將為目前通訊系統(tǒng)提供解決方案,但更重要的一點(diǎn),將提供加快未來(lái)通訊系統(tǒng)的范例與平臺(tái)。

本站聲明: 本文章由作者或相關(guān)機(jī)構(gòu)授權(quán)發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點(diǎn),本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實(shí)性等。需要轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系該專欄作者,如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益,請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車(chē)的華為或?qū)⒋呱龈蟮莫?dú)角獸公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關(guān)鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國(guó)汽車(chē)技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車(chē)工程師從創(chuàng)意到認(rèn)證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車(chē)。 SODA V工具的開(kāi)發(fā)耗時(shí)1.5...

關(guān)鍵字: 汽車(chē) 人工智能 智能驅(qū)動(dòng) BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來(lái)越多用戶希望企業(yè)業(yè)務(wù)能7×24不間斷運(yùn)行,同時(shí)企業(yè)卻面臨越來(lái)越多業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險(xiǎn),如企業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務(wù)連續(xù)性,提升韌性,成...

關(guān)鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據(jù)媒體報(bào)道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對(duì)日本游戲市場(chǎng)的投資。

關(guān)鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國(guó)國(guó)際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)開(kāi)幕式在貴陽(yáng)舉行,華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關(guān)鍵字: 華為 12nm EDA 半導(dǎo)體

8月28日消息,在2024中國(guó)國(guó)際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)上,華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語(yǔ)權(quán)最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關(guān)鍵字: 華為 12nm 手機(jī) 衛(wèi)星通信

要點(diǎn): 有效應(yīng)對(duì)環(huán)境變化,經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)穩(wěn)中有升 落實(shí)提質(zhì)增效舉措,毛利潤(rùn)率延續(xù)升勢(shì) 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務(wù)引領(lǐng)增長(zhǎng) 以科技創(chuàng)新為引領(lǐng),提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力 堅(jiān)持高質(zhì)量發(fā)展策略,塑強(qiáng)核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)...

關(guān)鍵字: 通信 BSP 電信運(yùn)營(yíng)商 數(shù)字經(jīng)濟(jì)

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺(tái)與中國(guó)電影電視技術(shù)學(xué)會(huì)聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會(huì)上宣布正式成立。 活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng) NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...

關(guān)鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長(zhǎng)三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會(huì)上,軟通動(dòng)力信息技術(shù)(集團(tuán))股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱"軟通動(dòng)力")與長(zhǎng)三角投資(上海)有限...

關(guān)鍵字: BSP 信息技術(shù)
關(guān)閉
關(guān)閉