Qualcomm Atheros使用NI VST進行802.11ac測試,改
就傳統(tǒng)儀器而言,每次測試大約會取得40個重要的WLAN收發(fā)器數(shù)據(jù)點。 NI PXI矢量信號收發(fā)儀的測試速度非???,因此能執(zhí)行完整的增益表掃頻,進而采集共300,000個數(shù)據(jù)點。
本文引用地址:http://2s4d.com/article/192833.htm我們采用軟件設(shè)計的NI PXI矢量信號收發(fā)儀與NI WLAN測量套件之后,測試速度比傳統(tǒng)的堆疊式儀器快了200倍以上,測試范圍也擴大了許多。
- Doug Johnson, Qualcomm Atheros
挑戰(zhàn):
在無線標(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)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幾年以恚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(zhǔn)802.11ac。
新型WLAN測試系統(tǒng)的需求
由于無線標(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn),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。
NI PXI矢量信號收發(fā)儀與LabVIEW FPGA
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。
圖2. Qualcomm Atheros采用LabVIEW來設(shè)計NI矢量信號收發(fā)儀的FPGA,藉由數(shù)字方式來控制待測設(shè)備。
傳統(tǒng)的堆疊式儀器測量通常會受限于最佳的評估增益表選項。 因此Qualcomm Atheros的團隊必須通過反復(fù)評估才能找出最終的解決方案,每次評估都得還原增益表特性。 這是相當(dāng)緩慢的流程,每次評估都會產(chǎn)生大約40個重要數(shù)據(jù)點。
改用NI PXI矢量信號收發(fā)儀之后,測試速度變快了,所以我們可執(zhí)行完整的增益表掃頻,而不是去反覆評估。 這樣一來,Qualcomm Atheros的團隊即可在單一設(shè)備的每次測試掃頻中,全面測試無線電運作的特性,進而采集全部共300,000個數(shù)據(jù)點,以便確切判斷出最理想的運作設(shè)置。 鑒于這樣的數(shù)據(jù)操作流程,我們能以前所未有的方式掌握設(shè)備的運作狀況,負(fù)責(zé)團隊即可探索以前從未設(shè)想過的運作機制。
圖3.就傳統(tǒng)儀器而言,每次測試大約會取得40個重要的WLAN收發(fā)器數(shù)據(jù)點。 NI PXI矢量信號收發(fā)儀(VST)的測試速度非???,因此能執(zhí)行完整的增益表掃頻,進而采集共300,000個數(shù)據(jù)點。
我們通過儀器的射頻前端元件直接同步處理數(shù)字控制時序,測試速度比以前的PXI解決方案快了20倍以上,甚至超越原本的傳統(tǒng)儀器解決方案200倍之多。
圖4. Qualcomm Atheros通過儀器的射頻前端元件直接同步處理數(shù)字控制時序,測試速度比以前的PXI解決方案快了20倍以上,甚至超越原本的傳統(tǒng)儀器解決方案200倍之多。
提供更佳的靈活性、自由度和測試性能
對Qualcomm Atheros來說,儀器的靈活性與精密控制非常重要,因為這可以有效提升射頻測試流程的效率,所以我們使用NI全新的矢量信號收發(fā)儀時,優(yōu)異的測試性能讓人非常滿意。 我們?yōu)榭蛻糸_發(fā)802.11ac解決方案的過程中,NI PXIe-5644R為我們帶來了自由度和靈活性,并大大提高了我們的測試吞吐量。
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