解決問題的方案 - 為無線技術提供一個同一的測試平臺并使其滿足市場需要
一直倡導這種“以軟件為核心的測試測量構架” 概念的是National Instruments公司,自1986年推出其旗艦軟件LabVIEW之后,NI一直在幫助工程師通過這一革新性的圖形化編程語言,提高他們的工作效率。其后,NI于1997年首推了基于PC的行業標準測試平臺PXI,再一次領導業界趨勢。1998年,NI與其他測試測量企業共同組成了PXI系統聯盟,迄今為止該聯盟已經擁有超過70家會員公司和1200余種PXI產品,其功能包括從電源、DMM到RF,使得用戶可以根據他們特定的測試需求進行選擇和組合。
現在,LabVIEW、PXI和模塊化儀器已經成為工程師和科學家們開發和測試最新技術(包括無限標準)的必備工具。在以下兩個案例中,我們將看到德州大學奧斯汀分校的研究人員使用這一技術,如何在短短6周時間內開發一個基于4G的系統;以及一家本地公司開發業界首個測試1C2G RFID系統的成功方案。
用戶解決方案1:對MIMO-OFDM 4G系統進行原型設計
這是一個極具代表性的實例,用來說明利用這個平臺如何快速地對系統進行原型設計和開發。OFDM(正交頻分復用)是一種多載波數字通信調制技術。它選擇相互之間正交的載波頻率作子載波,利用多個子載波并行傳輸。OFDM 技術能夠克服CDMA 在支持高速率數據傳輸時信號間干擾增大的問題,并且有頻譜效率高,硬件實施簡單等優點,因此OFDM 被視為是第四代移動通信系統中的核心技術。MIMO(多輸入多輸出)利用多個天線實現多發多收,在不需要增加頻譜資源和天線發送功率的情況下,可以成倍地提高信道容量。
MIMO-OFDM結合了MIMO和OFDM的優勢,可同時提升無線通信系統的速度、范圍和可靠性,現在已經被寫入WLAN802.11n以及WiMAX802.16標準之中。被業界廣泛關注的第4代移動通信的研究還處于初期階段,其基本功能、核心技術還處于構想階段,MIMO-OFDM也是構建4G系統的熱門方案之一。
德州大學奧斯汀分校(the University of Texas in Austin)開發了MIMO-OFDM 4G系統,在UT無線網絡和通信實驗室Robert Heath教授的指導下,三名學生在6個星期內設計了一個4G系統的原型。
該實驗室之所以選擇基于軟件的模塊化測試平臺,是因為通過現成可用的NI RF矢量信號發生器、RF矢量信號分析儀、LabVIEW 軟件和調制解調工具包,研究人員們已經站在一個很高的起點之上了,因此他們就可以專注于核心部分的開發。在完成設計工序的時候,需要為MIMO無線通信系統構建原型,并且要為理論研究提供實際的驗證。傳統的方式是要用到昂貴的專用硬件,這樣一來編程很費時間,在研究室里也很難去維護。用了集成的NI軟件和無線產品,德州大學奧斯汀分校的研究人員就可以創建一個無線通信系統,包括調制、同步和均衡等各種要素。此外,該硬件也是完全可編程的,為新的開發和測試要求提供了便利。
這些研究人員所采用的硬件就是一種堅固的、基于PC的測量和自動化平臺——PXI。PXI結合了PCI的電氣總線特性與CompactPCI的堅固性、模塊化及Eurocard機械封裝的特性,增加了專門的同步總線,并且PXI的控制器運行Windows操作系統。這使它成為測量和自動化系統的高性能、低成本運載平臺。PXI總線除了具有133MB/s的高速數據吞吐量外,還有精確的觸發總線、同步時鐘以及用于設備間數據傳輸的本地總線,從而大大提高了系統的性能。下圖是PXI的總線結構。
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基于軟件的模塊化測試平臺少不了一個靈活的軟件平臺。LabVIEW就是一個專門為工程師設計的圖形化編程語言。LabVIEW前面板可以通過用戶的自定義來顯示各種用戶界面,在這個案例中的前面板圖上,您可以看到校園的兩幅圖片——上面的一幅是原始的照片,下面的一幅則是經過4G系統傳輸之后恢復的圖片。您還可以看到星座圖和進行的一些測量。
德州大學奧斯汀分校使用這種集成了LabVIEW軟件和PXI硬件的技術成功獲得了4G解決方案,現在加州大學伯克利分校的相關人員也在使用相同的設備進行類似的研究。
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用戶解決方案2:C1G2 RFID標簽測試方案
1類、2代(C1G2)的RFID標準是國際RFID標準組織EPCglobal新近標準。這項標準規定了運行在超高頻(UHF)、即860~960MHz頻率范圍內的RFID標簽和閱讀器之間的通信協議。C1G2提供了一種速度更快、更安全、全球承認并且部署起來費用更低廉的規范。至今,歐洲和北美已經接受了這種標準。
- 第 1 頁:為無線技術提供一個同一的測試平臺并使其滿足市場需要
- 第 2 頁:解決問題的方案
- 第 3 頁:C1G2的分析
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( 發表人:黃昊宇 )