美國國家儀器有限公司(NI)發布了一款新的毫米波信號收發系統。該系統用作5G研發項目的一個模塊化可重構軟件無線電(SDR)平臺。該原型平臺可以提供2GHz的實時帶寬,用于評估毫米波E頻帶中的傳輸系統設計,即71-76GHz的NI模塊化傳輸和接收無線端。使用一個或多個無線端及收發系統的模塊化PXIe基帶處理系統,研發人員可以將5G原型設計為單向及雙向的單天線和MIMO系統。
NI公司的毫米波收發器系統
下圖是毫米波收發系統的框圖。由此可以看出,它非常依賴FPGA(特別是Xilinx全可編程器件)在收發器中進行實時處理,以下是系統框圖:
NI公司毫米波收發器系統框圖
該系統模塊化的關鍵在于NI 的18槽PXLe - 1085底盤,其采用一長串NI處理模塊及ADC、DAC和射頻收發模塊。對于NI毫米波收發系統而言,關鍵處理模塊包括NI PXIe-7976R FlexRIO FPGA模塊(基于Xilinx Kintex-7 410T FPGA)及NI PXIe-7902R FPGA模塊(基于Xilinx FPGA Virtex-7 485 T)。
NI PXIe-7976R FlexRIO FPGA模塊基于Xilinx Kintex-7 410T FPGA
NI PXIe-7902 FPGA模塊基于Xilinx Virtex-7 485T
NI毫米波收發系統根據特定的配置,并使用公司的LabVIEW系統設計軟件,將不同的毫米波處理任務映射到多個FPGA中。LabVIEW系統設計軟件甚至可以對系統中分布在不同的PXIe處理模塊中的FPGA進行深度硬件控制。其依賴于Xilinx Vivado設計套件來編譯FPGA配置。NI毫米波收發系統中分布的FPGA可進行靈活、高性能、低延遲的處理,并迅速在毫米波頻帶中構建和評估原型5G無線傳輸系統。
NI 發布了一段兩分鐘的5G毫米波概念驗證視頻。該視頻是過去一年中使用毫米波收發系統早期版本的驗證視頻,由NI與Nokia通信公司共同完成。通過使用該系統,NI與Nokia開發了第一代10Gbps可處理流數據的毫米波通信鏈路。根據評估,NI收發原型系統的快速開發屬性以及圖形LabVIEW的開發環境為Nokia公司節省了一年的開發時間,以下是評估視頻: