UWB與WMAN無線電系統(tǒng)的先期驗證
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無線產(chǎn)品的開發(fā)生命週期始于新興的系統(tǒng)設(shè)計規(guī)格和無線電結(jié)構(gòu)概念，結(jié)束于獲利性產(chǎn)品的大量生產(chǎn)。一開始在系統(tǒng)層級所做的利弊取捨，決定了如何才能符合重要的無線電系統(tǒng)規(guī)格，同時達(dá)到經(jīng)濟(jì)的硬件實作。在設(shè)計階段進(jìn)行系統(tǒng)與電路層級的模擬，可以事先預(yù)測提出的無線結(jié)構(gòu)及相關(guān)的參考無線電能否達(dá)到重要的規(guī)格。模擬作業(yè)會利用詳細(xì)的元件模型、RFIC 制程設(shè)計套件(PDK) 及RF 電路板/模組封裝寄生，對照每一種OFDM 標(biāo)準(zhǔn)的重要效能規(guī)格來驗證參考無線電。
面對龐大的快速上市壓力，設(shè)計工程師必須使用高效率的模擬工具來匯出設(shè)計IP，以供生命週期的后面階段重復(fù)使用，進(jìn)而縮短設(shè)計週期。隨著無線電復(fù)雜度的不斷提高，設(shè)計師必須盡可能在生命週期的初期驗證效能。在每個階段進(jìn)行產(chǎn)品的效能驗證，可以透過模擬及早發(fā)現(xiàn)重要的問題，進(jìn)而規(guī)避風(fēng)險，如果等到開發(fā)週期的后期才來修正問題，恐怕要耗費更多的時間和成本。
整合設(shè)計、驗證與制造測試— Connected Solutions
Connected Solutions 結(jié)合模擬軟件及測試與量測儀器，構(gòu)成了各種彈性的解決方案，它們所提供的新的設(shè)計與驗證能力，可以因應(yīng)不同的OFDM 無線電標(biāo)準(zhǔn)來重新設(shè)定。模擬軟件與量測儀器的結(jié)合，意謂著可以分享信號、量測、演算法和資料，只解決光使用EDA 工具或儀器所無法排除的特殊問題。因整合而提供的全新量測公用程式，改善了設(shè)計的程序并延伸測試儀器的功能。近年來，數(shù)據(jù)通信（相對于語音）對于無線通信IC 設(shè)計流程的確立有很大的貢獻(xiàn)。過去幾年在各種WLAN 標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展過程中，Connected Solutions 確實滿足了許多彈性的驗證需求。
WMAN OFDM 副載波的龐大數(shù)量及較高的輸出功率位準(zhǔn)（相對于WLAN），提高了達(dá)到功率放大器/發(fā)射器的EVM 規(guī)格的難度。圖2以使用ADS 先進(jìn)設(shè)計系統(tǒng)及安捷倫的測試儀器為例，來設(shè)計與驗證WMAN 802.16d 無線電的功能圖與信號流程。將802.16d 測試信號從ADS 下載到安捷倫E4438C ESG 信號產(chǎn)生器，然后通過WMAN 功率放大器待測裝置（DUT），再使用安捷倫89641A VSA 向量信號分析儀來分析，以便驗證EVM 規(guī)格。圖3 和圖4 分別顯示量測與模擬的結(jié)果，量測值是以VSA 顯示圖來顯示，模擬結(jié)果則是以ADS先進(jìn)設(shè)計系統(tǒng)資料顯示格式來顯示。UWB OFDM 跳頻使得振盪器和接收器的設(shè)計，更難達(dá)到低相位噪音和跳頻的需求。圖5 是可產(chǎn)生UWB OFDM Mode 1跳頻（3 個跳頻）的線路圖；圖6 是ADS2004A 所顯示的模擬結(jié)果。
圖2. WMAN Connected Solutions 的test bench。
圖3. 測得的WMAN (a) 頻譜和時間，(b) OFDM 星狀圖和符號/錯誤表，及(c) 錯誤向量頻譜和時間。
圖4. 模擬的WMAN (a) 輸出星狀圖及(b) 輸出頻譜。
圖5. 模擬的UWB Mode 1 跳頻信號源。
圖6. 模擬的UWB (a) 時間叢發(fā)和頻譜，(b) 符號和LO 頻率相對時間，及(c) OFDM 頻譜?！?br />
將IP 移入生產(chǎn)階段—從模擬到測試皆使用相同的演算法
在整合設(shè)計與驗證的流程中，可以重復(fù)使用特定OFDM 演算法（ 以C、ADS、MatLab(TM)、HDL或VerilogA 等設(shè)計工具開發(fā)的）的設(shè)計IP。在模擬與測試作業(yè)間迅速移動OFDM 信號、資料和測試向量的能力，有助于提升除錯的速度、確定測試結(jié)果間的關(guān)系、以及加快驗證程序的進(jìn)行。同樣地，IC 測試儀機(jī)臺也可以分享在模擬過程中所產(chǎn)生及在制造測試時所共用的信號，以加速生產(chǎn)測試計畫的開發(fā)、特性分析和聯(lián)繫。有一家知名的行動手機(jī)制造商，就曾將ATE 自動化測試系統(tǒng)與測試間的聯(lián)繫工作從幾個月縮短到兩週。
結(jié)語
將模擬工具與儀器整合在一起，即可在OFDM 設(shè)計生命週期中分享相同的分析和驗證演算法。先期驗證有助于縮短設(shè)計週期，因為可以在IC tape-out 之前從模擬中偵測出設(shè)計問題， 這對于達(dá)到OFDM 無線電晶片的超低價格目標(biāo)來說是絕對必要的。在每個設(shè)計階段，皆可依據(jù)新興的UWB 和WMAN 標(biāo)準(zhǔn)來執(zhí)行系統(tǒng)認(rèn)證測試，而在所有重要的階段，都可以產(chǎn)生及重復(fù)使用自動化的test benches來進(jìn)行驗證工作。標(biāo)準(zhǔn)化的驗證過程適用于整個生命週期，所以可針對一開始的設(shè)計到生產(chǎn)測試階段所獲得的資料尋求相關(guān)性。（
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