UWB與WMAN無(wú)線(xiàn)電系統的先期驗證
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無(wú)線(xiàn)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)生命週期始于新興的系統設計規格和無(wú)線(xiàn)電結構概念，結束于獲利性產(chǎn)品的大量生產(chǎn)。一開(kāi)始在系統層級所做的利弊取捨，決定了如何才能符合重要的無(wú)線(xiàn)電系統規格，同時(shí)達到經(jīng)濟的硬件實(shí)作。在設計階段進(jìn)行系統與電路層級的模擬，可以事先預測提出的無(wú)線(xiàn)結構及相關(guān)的參考無(wú)線(xiàn)電能否達到重要的規格。模擬作業(yè)會(huì )利用詳細的元件模型、RFIC 制程設計套件(PDK) 及RF 電路板/模組封裝寄生，對照每一種OFDM 標準的重要效能規格來(lái)驗證參考無(wú)線(xiàn)電。
面對龐大的快速上市壓力，設計工程師必須使用高效率的模擬工具來(lái)匯出設計IP，以供生命週期的后面階段重復使用，進(jìn)而縮短設計週期。隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)電復雜度的不斷提高，設計師必須盡可能在生命週期的初期驗證效能。在每個(gè)階段進(jìn)行產(chǎn)品的效能驗證，可以透過(guò)模擬及早發(fā)現重要的問(wèn)題，進(jìn)而規避風(fēng)險，如果等到開(kāi)發(fā)週期的后期才來(lái)修正問(wèn)題，恐怕要耗費更多的時(shí)間和成本。
整合設計、驗證與制造測試— Connected Solutions
Connected Solutions 結合模擬軟件及測試與量測儀器，構成了各種彈性的解決方案，它們所提供的新的設計與驗證能力，可以因應不同的OFDM 無(wú)線(xiàn)電標準來(lái)重新設定。模擬軟件與量測儀器的結合，意謂著(zhù)可以分享信號、量測、演算法和資料，只解決光使用EDA 工具或儀器所無(wú)法排除的特殊問(wèn)題。因整合而提供的全新量測公用程式，改善了設計的程序并延伸測試儀器的功能。近年來(lái)，數據通信（相對于語(yǔ)音）對于無(wú)線(xiàn)通信IC 設計流程的確立有很大的貢獻。過(guò)去幾年在各種WLAN 標準的發(fā)展過(guò)程中，Connected Solutions 確實(shí)滿(mǎn)足了許多彈性的驗證需求。
WMAN OFDM 副載波的龐大數量及較高的輸出功率位準（相對于WLAN），提高了達到功率放大器/發(fā)射器的EVM 規格的難度。圖2以使用ADS 先進(jìn)設計系統及安捷倫的測試儀器為例，來(lái)設計與驗證WMAN 802.16d 無(wú)線(xiàn)電的功能圖與信號流程。將802.16d 測試信號從ADS 下載到安捷倫E4438C ESG 信號產(chǎn)生器，然后通過(guò)WMAN 功率放大器待測裝置（DUT），再使用安捷倫89641A VSA 向量信號分析儀來(lái)分析，以便驗證EVM 規格。圖3 和圖4 分別顯示量測與模擬的結果，量測值是以VSA 顯示圖來(lái)顯示，模擬結果則是以ADS先進(jìn)設計系統資料顯示格式來(lái)顯示。UWB OFDM 跳頻使得振盪器和接收器的設計，更難達到低相位噪音和跳頻的需求。圖5 是可產(chǎn)生UWB OFDM Mode 1跳頻（3 個(gè)跳頻）的線(xiàn)路圖；圖6 是ADS2004A 所顯示的模擬結果。
圖2. WMAN Connected Solutions 的test bench。
圖3. 測得的WMAN (a) 頻譜和時(shí)間，(b) OFDM 星狀圖和符號/錯誤表，及(c) 錯誤向量頻譜和時(shí)間。
圖4. 模擬的WMAN (a) 輸出星狀圖及(b) 輸出頻譜。
圖5. 模擬的UWB Mode 1 跳頻信號源。
圖6. 模擬的UWB (a) 時(shí)間叢發(fā)和頻譜，(b) 符號和LO 頻率相對時(shí)間，及(c) OFDM 頻譜?！?br />
將IP 移入生產(chǎn)階段—從模擬到測試皆使用相同的演算法
在整合設計與驗證的流程中，可以重復使用特定OFDM 演算法（ 以C、ADS、MatLab(TM)、HDL或VerilogA 等設計工具開(kāi)發(fā)的）的設計IP。在模擬與測試作業(yè)間迅速移動(dòng)OFDM 信號、資料和測試向量的能力，有助于提升除錯的速度、確定測試結果間的關(guān)系、以及加快驗證程序的進(jìn)行。同樣地，IC 測試儀機臺也可以分享在模擬過(guò)程中所產(chǎn)生及在制造測試時(shí)所共用的信號，以加速生產(chǎn)測試計畫(huà)的開(kāi)發(fā)、特性分析和聯(lián)繫。有一家知名的行動(dòng)手機制造商，就曾將ATE 自動(dòng)化測試系統與測試間的聯(lián)繫工作從幾個(gè)月縮短到兩週。
結語(yǔ)
將模擬工具與儀器整合在一起，即可在OFDM 設計生命週期中分享相同的分析和驗證演算法。先期驗證有助于縮短設計週期，因為可以在IC tape-out 之前從模擬中偵測出設計問(wèn)題， 這對于達到OFDM 無(wú)線(xiàn)電晶片的超低價(jià)格目標來(lái)說(shuō)是絕對必要的。在每個(gè)設計階段，皆可依據新興的UWB 和WMAN 標準來(lái)執行系統認證測試，而在所有重要的階段，都可以產(chǎn)生及重復使用自動(dòng)化的test benches來(lái)進(jìn)行驗證工作。標準化的驗證過(guò)程適用于整個(gè)生命週期，所以可針對一開(kāi)始的設計到生產(chǎn)測試階段所獲得的資料尋求相關(guān)性。（
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