使用NI PXI矢量信號收發(fā)儀進行802.11ac測試
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挑戰(zhàn)
在無線標(biāo)準越來越多元，且設(shè)備復(fù)雜度與日俱增的同時，必須降低無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(WLAN)的測試成本，保有高的測試精準度，并且縮短特性測試時間。
解決方案
使用NI PXI構(gòu)架的矢量信號收發(fā)儀與NI LabVIEW FPGA模塊，構(gòu)建靈活的自定義WLAN測試系統(tǒng)，相比以前的堆疊式儀器，可縮短200倍的測試時間，進一步減少成本，并提升設(shè)備特性。
過去20幾年以來，Qualcomm Atheros公司在網(wǎng)絡(luò)連接、消費性電子、運算和移動設(shè)備通信的新一代無線技術(shù)領(lǐng)域中一直處于領(lǐng)導(dǎo)者的地位。 現(xiàn)在我們正對WiFi等高傳輸率的無線技術(shù)進行改革，以便滿足新的連線應(yīng)用需求。 最新的Qualcomm Atheros芯片是一種具有3組無線電的多重輸入/多重輸出(MIMO)收發(fā)器，適用于最新的WiFi標(biāo)準802.11ac。
新型WLAN測試系統(tǒng)的需求
由于無線標(biāo)準越來越復(fù)雜，這些設(shè)備的運作模式數(shù)量也會隨之飆升。 我們會逐漸改用最新的WiFi標(biāo)準，802.11ac ，所以要持續(xù)增加新的調(diào)制方案，以及更多的通道、頻寬設(shè)定與額外的空間串流數(shù)目。 此外，數(shù)以千計的獨立運作增益設(shè)定也會讓W(xué)LAN收發(fā)器的特性測試變得更加棘手。
WLAN收發(fā)器的每個組件都具備多重增益階段。 為了在低成本的CMOS流程中開發(fā)出高性能無線電，Qualcomm Atheros的設(shè)計團隊必須針對每個無線電階段采用靈活的操作方式。 一旦加入新的構(gòu)架階段，多重增益設(shè)定便會大幅提高可能的設(shè)定組合數(shù)量，因此單一運作模式便可能具有成千上萬個數(shù)據(jù)點， 而且這只是一個無線電收發(fā)器的數(shù)據(jù)點而已；如果系統(tǒng)搭載多個天線的話，MIMO設(shè)定的電路排列數(shù)量也會持續(xù)增加。 隨著可能的設(shè)定組合數(shù)量激增，要避免測試時間延長便會是相當(dāng)困難的挑戰(zhàn)。
圖1. 以常見的WLAN接收器程序框圖為例，可以看出每個組件都具有多重增益階段，
因此一個接收器可能會有成千上萬種不同的增益設(shè)定
為了解決這類測試時間的挑戰(zhàn)，Qualcomm Atheros采用了NI PXIe-5644R矢量信號收發(fā)儀。 由于NI PXIe-5644R內(nèi)建FPGA，所以可通過矢量信號收發(fā)器內(nèi)的射頻信號發(fā)生器/分析器，同時控制芯片的數(shù)字界面。
一般而言，F(xiàn)PGA的程序設(shè)計必須通過VHSIC硬件描述語言或Verilog。 但許多工程師和科學(xué)家并不熟悉這些復(fù)雜的語言，或是需要特定的工具，才能針對高階抽象層提高設(shè)計產(chǎn)能，進而簡化FPGA代碼的生成流程。 由于LabVIEW能夠清楚地表現(xiàn)并行架構(gòu)和數(shù)據(jù)流，非常適用于FPGA程序的編寫，所以用戶不論有沒有傳統(tǒng)FPGA設(shè)計的經(jīng)驗都能高效運用可重新配置硬件的功能。
Qualcomm Atheros采用LabVIEW來設(shè)計NI矢量信號收發(fā)器的FPGA，以便控制待測設(shè)備并處理數(shù)據(jù)。 儀器內(nèi)部即可執(zhí)行處理程序，無需通過總線來回傳輸至控制器，因此有助于大幅提升測試速度。
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