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FPGA的出現(xiàn)確實(shí)給硬件電路設(shè)計(jì)帶來了一場不小的革命，它把“硬件電路軟件化設(shè)計(jì)”推向了電路設(shè)計(jì)的風(fēng)口浪尖，這個(gè)概念曾經(jīng)一度讓硬件工程師內(nèi)心恐慌，覺得自己多年積累的寶貴技術(shù)經(jīng)驗(yàn)將瞬間變?yōu)椤皬U品”。虛擬儀器更讓測試儀器與計(jì)算機(jī)深層次的結(jié)合，它的主要組成是用一套通用的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過不同的接口接入計(jì)算機(jī)，在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)各種測量功能，軟件定義儀器的概念由軟件無線電和虛擬儀器引出。

NI最近推出的200MHzRF帶寬的NI PXIe-5646R矢量信號(hào)收發(fā)儀，NI射頻與無線通信市場開發(fā)經(jīng)理姚遠(yuǎn)介紹，“這款儀器集成VSA和VSG，頻率高達(dá)6GHz，設(shè)有24通道高速數(shù)字IO，以250MS/s的采樣速率提供了200MHz的復(fù)雜帶寬，該數(shù)據(jù)速率是標(biāo)準(zhǔn)LTE無線幀的8倍，LabVIEW可編程FPGA，高級(jí)MIMO配置，支持802.11ac與LTE測試，可應(yīng)對高級(jí)通信行業(yè)挑戰(zhàn)，如數(shù)字預(yù)失真等。”

NI PXIe-5646R矢量信號(hào)收發(fā)儀

軟件定義儀器系統(tǒng)的多重優(yōu)勢

軟件定義的儀器系統(tǒng)在測試測量中的優(yōu)勢越來越突出，尤其針對下一代無線基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)品，如基站測試，“NI的測試方案具有兩大優(yōu)勢：一是可以覆蓋多種無線通信標(biāo)準(zhǔn)，模塊化硬件配置靈活;二是提供專業(yè)的測試管理軟件，結(jié)合高性能的射頻開關(guān)，可以方便地將系統(tǒng)升級(jí)到多個(gè)待測設(shè)備的并行測試。”姚遠(yuǎn)先生講到。

姚遠(yuǎn)又補(bǔ)充道，“基于PXI平臺(tái)的無線測試平臺(tái)多種信號(hào)測試可以共用一臺(tái)機(jī)箱，這就幫助用戶最大限度地節(jié)約了硬件成本，而且這種軟件定義的模塊化解決方案具有極強(qiáng)的靈活性和可擴(kuò)展性，可以很好地支持最新的通信標(biāo)準(zhǔn)。”

軟件定義儀器系統(tǒng)基于LabVIEW RIO架構(gòu)，這種構(gòu)架結(jié)合了開放的NI LabVIEW圖形化編程環(huán)境和現(xiàn)成的硬件，能夠顯著簡化開發(fā)流程，帶來更高質(zhì)量的設(shè)計(jì)且能夠集成自定義設(shè)計(jì)。

瞄準(zhǔn)5G契機(jī)，開發(fā)大規(guī)模MIMO系統(tǒng)

4G的商用給網(wǎng)民帶來了極速的上網(wǎng)體驗(yàn)，但同時(shí)大數(shù)據(jù)流也給無線通信網(wǎng)絡(luò)帶來了前所未有的壓力，未來的5G時(shí)代通信系統(tǒng)面臨的容量和能源挑戰(zhàn)更加嚴(yán)峻。面對此挑戰(zhàn)，3GPP標(biāo)準(zhǔn)實(shí)體近來提出了數(shù)據(jù)容量“到2020年增長1000倍”的目標(biāo)，以滿足演進(jìn)性或革命性創(chuàng)意的需要，這種概念要求基站部署極大規(guī)模的天線陣列，可能包含成百上千的收發(fā)器。大規(guī)模MIMO應(yīng)運(yùn)而生。

今年3月NI和瑞典隆德大學(xué)宣布合作開發(fā)大規(guī)模多入多出(MIMO)系統(tǒng)原型測試臺(tái)。“該原型用了100多條天線，是同類應(yīng)用中最大和最全面的，這使其成為通往5G之路中首個(gè)達(dá)到該量級(jí)和復(fù)雜度的測試臺(tái)。研究人員能夠?qū)⒂糜诜抡嬉苿?dòng)設(shè)備的多個(gè)用戶設(shè)備鏈接至大規(guī)模MIMO基站。這些設(shè)備可仿真真實(shí)的場景，用于比較大規(guī)模MIMO的真實(shí)性能和理論性能。”NI資深射頻產(chǎn)品市場經(jīng)理David A強(qiáng)調(diào)。

NI RF和通信研究總監(jiān)James Kimery表示“NI公司的PXI平臺(tái)、USRP軟件定義無線電平臺(tái)，加上NI LabVIEW圖形化系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件，是研究和評(píng)估大規(guī)模MIMO的概念的完美技術(shù)組合，將為5G的研究工作做出貢獻(xiàn)。”