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加速無線技術(shù)開發(fā)與測(cè)試的軟件無線電架構(gòu)

作者: 時(shí)間:2012-07-27 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

該實(shí)驗(yàn)室之所以選擇基于軟件的模塊化測(cè)試平臺(tái),是因?yàn)橥ㄟ^現(xiàn)成可用的NI RF矢量信號(hào)發(fā)生器、RF矢量信號(hào)分析儀、軟件和調(diào)制解調(diào)工具包,研究人員們已經(jīng)站在一個(gè)很高的起點(diǎn)之上了,因此他們就可以專注于核心部分 的開發(fā)。在完成設(shè)計(jì)工序的時(shí)候,需要為MIMO無線通信系統(tǒng)構(gòu)建原型,并且要為理論研究提供實(shí)際的驗(yàn)證。傳統(tǒng)的方式是要用到昂貴的專用硬件,這樣一來編程 很費(fèi)時(shí)間,在研究室里也很難去維護(hù)。用了集成的NI軟件和RF產(chǎn)品,德州大學(xué)奧斯汀分校的研究人員就可以快速的創(chuàng)建一個(gè)無線通信系統(tǒng),包括調(diào)制、同步和均 衡等各種要素。

德州大學(xué)奧斯汀分校使用這種集成了軟件和PXI硬件的技術(shù)成功獲得了4G解決方案,現(xiàn)在加州大學(xué)伯克利分校的相關(guān)人員也在使用相同的設(shè)備進(jìn)行類似的研究。

通過軟件無線電的架構(gòu)加速無線技術(shù)的開發(fā)與測(cè)試

用戶解決方案2:C1G2 RFID標(biāo)簽測(cè)試方案

1類、2代(C1G2)的RFID標(biāo)準(zhǔn)是國(guó)際RFID標(biāo)準(zhǔn)組織EPCglobal新近的標(biāo)準(zhǔn)。這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了運(yùn)行在超高頻(UHF),即 860~960MHz頻率范圍內(nèi)的RFID標(biāo)簽和閱讀器之間的通信協(xié)議。C1G2提供了一種速度更快、更安全、全球承認(rèn)并且部署起來費(fèi)用更低廉的規(guī)范。至 今,歐洲和北美已經(jīng)接受了這種標(biāo)準(zhǔn)。

C1G2將美國(guó)的標(biāo)簽閱讀速度提高到大約每秒1500次,歐洲為每秒600次,如果使用目前的技術(shù),標(biāo)簽閱讀速度為100~300次。使用C1G2 時(shí),寫入速度是目前產(chǎn)品的兩倍。這種算法以及擴(kuò)頻技術(shù)的采用,使閱讀器在可接受距離和不同頻率上有選擇地與不同標(biāo)簽通信。此外,標(biāo)準(zhǔn)解決了閱讀器間的干擾 問題,在開放空間,UHF的讀取距離可達(dá)10到20英尺。在保護(hù)標(biāo)簽信息和用戶隱私方面,C1G2包括口令保護(hù)讀訪問和永久鎖定內(nèi)存內(nèi)容的功能,并將口令 的長(zhǎng)度由8位增加到了32位。C1G2采用的是復(fù)雜的防沖突算法,它能大大提高閱讀器在讀取區(qū)域中一次讀取大量標(biāo)簽的能力。比如我們?cè)诖笮统匈?gòu)物結(jié)帳 時(shí),需要把商品一件件拿出來在讀取條碼信息,在繁忙的時(shí)段往往造成收銀處的擁擠。如果采用C1G2技術(shù),只要把推車推過感應(yīng)區(qū)域,就可以完成推車內(nèi)所有商 品信息的讀取,這個(gè)過程可能只需要難以置信的一秒鐘!

C1G2標(biāo)準(zhǔn)RFID帶來了眾多的優(yōu)點(diǎn)的同時(shí),也給生產(chǎn)廠商在標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試時(shí)出了難題。由于標(biāo)準(zhǔn)較新且協(xié)議復(fù)雜,對(duì)測(cè)試設(shè)備的性能要求很高,特別是 RF的實(shí)時(shí)應(yīng)答能力,對(duì)于生產(chǎn)RFID產(chǎn)品的半導(dǎo)體生產(chǎn)廠商來說,這無疑是推延產(chǎn)品問世的一大障礙。當(dāng)各大公司尚未在市場(chǎng)上推出測(cè)試解決方案的時(shí)候,中國(guó) 的一家工程類公司——上海聚星儀器,開發(fā)出了全球首個(gè)支持C1G2標(biāo)準(zhǔn)全部指令的測(cè)試設(shè)備。

此測(cè)試方案基于NI 射頻模塊化儀器硬件,其中中頻處理的硬件為內(nèi)嵌強(qiáng)大運(yùn)算能力的FPGA的軟件無線電平臺(tái)NI RF RIO(Reconfigurable I/O),軟件基于圖形化編程環(huán)境實(shí)現(xiàn),每次RFID標(biāo)簽的應(yīng)答通信時(shí)間可在400-500微秒內(nèi)完成。目前,此測(cè)試方案正在接收RFID 標(biāo)準(zhǔn)化組織的驗(yàn)證。

通過軟件無線電的架構(gòu)加速無線技術(shù)的開發(fā)與測(cè)試

總結(jié)

綜上所述,面對(duì)著市場(chǎng)上出現(xiàn)越來越多的無線應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn),以軟件為核心的測(cè)試平臺(tái)采用高性能的模塊化硬件和靈活的軟件平臺(tái),為工程師們提供一個(gè)統(tǒng)一的平 臺(tái)來進(jìn)行這些標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試,并且可以輕松地滿足不斷變化的市場(chǎng)需求。一方面使技術(shù)革新者可以不再受制于測(cè)試廠商的限制,另一方面也幫助那些規(guī)模較小、但是實(shí) 力不俗的公司在這個(gè)快速發(fā)展的市場(chǎng)上具有較高的競(jìng)爭(zhēng)力,成為市場(chǎng)的先行者。


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