软件定义RF测试瞄准新兴通讯标准

时下各种无线标准充斥市场，每种标准都对测试工程师以及测试新型集成设备必须的工具带来巨大需求。设备制造业存在两点事实：第一，装配复杂性与集成度成反比；第二，功能测试复杂性与待测试性能以及无线标准的数目成正比。

这种挑战是复合型的，因为面向特定标准的RF测量及测试常常需要特殊的固件特性或针对测试设备的操作模式。在单一设备上测试多个无线标准，要么要求购买针对某种标准的RF测试工具(会增加测试成本)，要么要求为下一代标准重新配置测试工具的固件或模式(会增加测试时间及新固件成本)。

解决这些挑战的方法是采用软件定义来实现RF测试工具的架构。构建软件定义RF测试系统的两个最大障碍，分别是具有对所获取波形进行解调、解码及分析的处理能力，以及将足够大波形从测量电路传输到处理电路所必须的带宽。

工程师们可以采用模块化且基于PC的架构来克服这些障碍，这种架构带有连接测量电路和处理电路的高吞吐量总线。一个理想的软件定义架构的例子是具有坚固性的以CompactPCI为基础的PXI平台，可以用于测试、测量和控制。PXI采用市场上现成的计算机元器件，例如最新的英特尔处理器及大容量存储器，以及以PCI为基础的高吞吐量总线(将控制器连接到测量模块)。

测量模块采用了一种模块化架构，内含一个下变频器单元用来把一组频谱转换到中频，中频随即被数字转换器单元获取。之后，该数字转换器单元通过PXI背板上的132MBps总线将大量的波形数据传输到控制器存储器。

MIMO-OFDM系统开发就是软件定义模块化仪器的一个应用实例。多入多出(MIMO)及正交频分复用(OFDM)的结合被许多最新出现的无线和数据标准所采纳，其中包括4G移动蜂窝通讯和802.11n Wi-Fi数据网络，两者的设计目的分别是为了增加移动电话和计算机的用户数量和数据吞吐量。

美国德克萨斯大学奥斯汀分校的无线网络及通讯组(WNCG)研究了该系统的特征，用来验证MIMO-OFDM的研究结果和优点。该小组的研究包括仿真和全部的硬件集成，花费的时间在6个星期以内。这或许得益于MIMO-OFDM软件仿真的高度复用性，以及用来定义美国国家仪器(NI)有限公司基于PXI的模块化RF及分析仪软件中的模型。

对模块化且基于PC架构(如PXI)的使用结果就是会产生普遍且以软件为基础的RF测试系统，能适用于任何类型的测量及无线标准。这证明该系统在测试多重无线标准和协议，以及适应新兴的通讯标准时非常灵活且通用。

作者：Ron Harrison

RF及通讯产品营销经理

美国国家仪器有限公司