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產(chǎn)品分類

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類型分類:
科普知識
數(shù)據(jù)分類:
測試系統(tǒng)

應(yīng)用高速數(shù)據(jù)采集卡實(shí)現(xiàn)無線局域網(wǎng)絡(luò)基頻發(fā)射模塊測試系統(tǒng)

發(fā)布日期:2022-10-09 點(diǎn)擊率:105

     近年來已有不少公司推出高速數(shù)據(jù)采集卡 (High Speed Data Acquisition Card), 并且聲稱可以應(yīng)用在軍用雷達(dá)信號分析、超聲信號分析、數(shù)字廣播信號分析,或是噴墨式墨盒系統(tǒng)測試等各個(gè)方面。
        仔細(xì)觀察一下這些高速數(shù)據(jù)采集卡的規(guī)格: 20~100 MS/s 的采樣頻率(sampling rate),30~60MHz 的帶寬,可以供多組模擬信號同時(shí)輸入,同時(shí)模擬輸入的范圍可通過軟件選擇… 等等,的確是有條件可以勝任上述應(yīng)用,可惜能在報(bào)章雜志上見到的應(yīng)用實(shí)例并不多, 也因此無法一窺其中的癥結(jié)與奧秘。基于此原因,本文將以規(guī)格適當(dāng)?shù)母咚贁?shù)據(jù)采集卡為例,制作一套無線局域網(wǎng)絡(luò)(WLAN)基頻發(fā)射模塊測試系統(tǒng),闡述其在無線局域網(wǎng)絡(luò)(WLAN) 研發(fā)及批量生產(chǎn)測試設(shè)備方面的可能應(yīng)用,希望能提供讀者更多的想法。

        為何選擇 WLAN 為應(yīng)用對象呢?我們以臺灣網(wǎng)通正文公司(Gemtek)為例,他們表示,2005 年NB(筆記型計(jì)算機(jī))內(nèi)建WLAN模塊的比例將接近90%,同時(shí)預(yù)估從第2季起內(nèi)建模塊的標(biāo)準(zhǔn)化將從802.11g提升為802.11a+g,全年的出貨量將達(dá)到2000-2500萬套之間。 另外一家公司建漢(CyberTAN Tech.) 也預(yù)期其整體WLAN產(chǎn)品的出貨量將挑戰(zhàn)2500萬套。 陽慶(GlobalSun Tech.)正式并入友勁后,也預(yù)期2005年WLAN的出貨量將挑戰(zhàn)800萬套。以上數(shù)據(jù)都顯示W(wǎng)LAN及其相關(guān)產(chǎn)品未來成長的空間還很大,誰能夠勝出就取決于誰能快速設(shè)計(jì)出符合規(guī)格又可以快速大量生產(chǎn)的產(chǎn)品。這一方面有賴于研發(fā)人員在研發(fā)階段能有效解決可能發(fā)生的問題,并經(jīng)完整驗(yàn)證;另一方面有賴于生產(chǎn)線是否有足夠的測試機(jī)臺以確保產(chǎn)品的品質(zhì)和性能。但是以現(xiàn)有的測試平臺價(jià)位與效率來看,動輒每臺數(shù)十萬人民幣及每分鐘一片的測試效率,各廠商(包括芯片設(shè)計(jì), 系統(tǒng)生產(chǎn))是否有意愿和能力購置數(shù)量如此龐大的設(shè)備以供研發(fā)單位及生產(chǎn)線使用, 恐怕是未來各廠商都要傷透腦筋考慮的問題。

        基于未來芯片和設(shè)備生產(chǎn)廠商勢必都會加強(qiáng)測試實(shí)驗(yàn)室的建設(shè),同時(shí)利用更多更新的測試設(shè)備來仿真實(shí)際射頻網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,并測試產(chǎn)品和網(wǎng)絡(luò)解決方案的高穩(wěn)定性和可擴(kuò)展性的考慮,價(jià)格低廉并且功能可以彈性擴(kuò)展的研發(fā)驗(yàn)證工具必然有其市場。本文擬以凌華科技最近推出的PXI-9820 高速數(shù)據(jù)采集卡為核心,設(shè)計(jì)一套成本低廉、 功能彈性且適于大量復(fù)制的WLAN發(fā)射模塊實(shí)時(shí)誤差向量幅度(real-time Error Vector Magnitude, EVM)測試系統(tǒng),以期能提供給芯片設(shè)計(jì)與系統(tǒng)生產(chǎn)廠商另一個(gè)思考方向。

        系統(tǒng)構(gòu)成:
        該系統(tǒng)共分成三大部份:WLAN發(fā)射模塊、高速數(shù)據(jù)采集卡及控制器模塊、軟件接口和EVM計(jì)算分析軟件模塊。

        1. WLAN發(fā)射模塊:
        1) 市售無線網(wǎng)卡(802.11.a) + card bus: WLAN發(fā)射模塊主體。
        2) Analog Device Instrument (ADI) 的evaluation board: 將I+,I–,Q+,Q–差分信號轉(zhuǎn)為單端輸出電路之I,Q信號。

        2. 高速數(shù)據(jù)采集卡及控制器模塊:
        1) ADlink PXI-3800: Pentium-M 1.6GHz PXI 控制器,實(shí)時(shí)信號處理。
        2) ADlink PXIS-2506: 3U 6-slot PXI 便攜式機(jī)箱。
        3) ADlink PXI-9820: 3U PXI 65MS/s,14-bit digitizer with on-board 128MB SDRAM,采集IQ 信號。

        3. 軟件接口和EVM計(jì)算分析軟件模塊:
        1) ADlink in-house 無線網(wǎng)卡信號控制程序:控制WLAN卡重復(fù)的產(chǎn)生傳送封包(frame)并傳送封包。
        2) ADlink in-house 實(shí)時(shí) I-Q 信號分析程序:進(jìn)行離散快速傅利葉轉(zhuǎn)換,64-QAM,計(jì)算EVM等。

         圖(一)為測試系統(tǒng)的示意方塊圖。PXI-3800控制器執(zhí)行無線網(wǎng)卡信號控制程序,通過 card bus 使無線網(wǎng)卡不斷的輸出待量測的Tx 信號。因?yàn)榫W(wǎng)卡上的輸出信號為I+,I–,Q+,Q–的差分信號 (differential ended),但是我們用的信號采集卡為2個(gè)通道(channel)的單端輸入(single ended),所以需要用一個(gè)轉(zhuǎn)換電路來完成差分信號轉(zhuǎn)換單端輸出,這部份我們用Analog Device Instrument (ADI) 的evaluation board來加以實(shí)現(xiàn)。最后將這個(gè)待分析的基頻IQ信號輸入PXI-9820,并以in house 的實(shí)時(shí) I-Q 信號分析程序在PXI-3800上進(jìn)行FFT、 EVM等分析。圖(二)則為實(shí)際的基頻發(fā)射模塊測試系統(tǒng)。


                                             圖(一) 測試系統(tǒng)方塊圖

                                           圖(二) 基頻發(fā)射模塊測試系統(tǒng)

 


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