Qualcomm Atheros使用NI VST進(jìn)行802.11ac測試，改進(jìn)測試速度和范圍

就傳統儀器而言，每次測試大約會(huì )取得40個(gè)重要的WLAN收發(fā)器數據點(diǎn)。 NI PXI矢量信號收發(fā)儀的測試速度非?？?，因此能執行完整的增益表掃頻，進(jìn)而采集共300,000個(gè)數據點(diǎn)。

"我們采用軟件設計的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:

在無(wú)線(xiàn)標準越來(lái)越多元，且設備復雜度與日俱增的同時(shí)，必須降低無(wú)線(xiàn)區域網(wǎng)絡(luò )(WLAN)的測試成本，保有高的測試精準度，并且縮短特性測試時(shí)間。

解決方案:

使用NI PXI構架的矢量信號收發(fā)儀與NI LabVIEW FPGA模塊，構建靈活的自定義WLAN測試系統，相比以前的堆疊式儀器，可縮短200倍的測試時(shí)間，進(jìn)一步減少成本，并提升設備特性。

過(guò)去20幾年以來(lái)，Qualcomm Atheros公司在網(wǎng)絡(luò )連接、消費性電子、運算和移動(dòng)設備通信的新一代無(wú)線(xiàn)技術(shù)領(lǐng)域中一直處于領(lǐng)導者的地位。 現在我們正對WiFi等高傳輸率的無(wú)線(xiàn)技術(shù)進(jìn)行改革，以便滿(mǎn)足新的連線(xiàn)應用需求。 最新的Qualcomm Atheros芯片是一種具有3組無(wú)線(xiàn)電的多重輸入/多重輸出 (MIMO)收發(fā)器，適用于最新的WiFi 標準802.11ac。

新型WLAN測試系統的需求

由于無(wú)線(xiàn)標準越來(lái)越復雜，這些設備的運作模式數量也會(huì )隨之飆升。 我們會(huì )逐漸改用最新的WiFi標準，802.11ac ，所以要持續增加新的調制方案，以及更多的通道、頻寬設定與額外的空間串流數目。 此外，數以千計的獨立運作增益設定也會(huì )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(gè)組件都具備多重增益階段。 為了在低成本的CMOS流程中開(kāi)發(fā)出高性能無(wú)線(xiàn)電，Qualcomm Atheros的設計團隊必須針對每個(gè)無(wú)線(xiàn)電階段采用靈活的操作方式。 一旦加入新的構架階段，多重增益設定便會(huì )大幅提高可能的設定組合數量，因此單一運作模式便可能具有成千上萬(wàn)個(gè)數據點(diǎn)， 而且這只是一個(gè)無(wú)線(xiàn)電收發(fā)器的數據點(diǎn)而已;如果系統搭載多個(gè)天線(xiàn)的話(huà)，MIMO設定的電路排列數量也會(huì )持續增加。 隨著(zhù)可能的設定組合數量激增，要避免測試時(shí)間延長(cháng)便會(huì )是相當困難的挑戰。

圖1. 以常見(jiàn)的WLAN接收器程序框圖為例，可以看出每個(gè)組件都具有多重增益階段，因此一個(gè)接收器可能會(huì )有成千上萬(wàn)種不同的增益設定。

NI PXI矢量信號收發(fā)儀與LabVIEW FPGA

為了解決這類(lèi)測試時(shí)間的挑戰，Qualcomm Atheros采用了NI PXIe-5644R矢量信號收發(fā)儀。 由于NI PXIe-5644R內建FPGA，所以可通過(guò)矢量信號收發(fā)器內的射頻信號發(fā)生器/分析器，同時(shí)控制芯片的數字界面。

一般而言，FPGA的程序設計必須通過(guò)VHSIC硬件描述語(yǔ)言或Verilog。 但許多工程師和科學(xué)家并不熟悉這些復雜的語(yǔ)言，或是需要特定的工具，才能針對高階抽象層提高設計產(chǎn)能，進(jìn)而簡(jiǎn)化FPGA代碼的生成流程。 由于LabVIEW能夠清楚地表現并行架構和數據流，非常適用于FPGA程序的編寫(xiě)，所以用戶(hù)不論有沒(méi)有傳統FPGA設計的經(jīng)驗都能高效運用可重新配置硬件的功能。

Qualcomm Atheros采用LabVIEW來(lái)設計NI矢量信號收發(fā)器的FPGA，以便控制待測設備并處理數據。 儀器內部即可執行處理程序，無(wú)需通過(guò)總線(xiàn)來(lái)回傳輸至控制器，因此有助于大幅提升測試速度。