SDR平臺(tái)如何借助支持工具和資源在設(shè)計(jì)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)應(yīng)用

為了及時(shí)完成捷變射頻收發(fā)器設(shè)計(jì)，使用針對(duì)寬帶而優(yōu)化的高性能轉(zhuǎn)換器及其相關(guān)的高速FPGA是有必要的，但許多設(shè)計(jì)人員還需要其它資源。由于器件的復(fù)雜性，考慮到互連格式和協(xié)議的挑戰(zhàn)，以及電路板布局的微妙，“獨(dú)自一人”或“幾乎獨(dú)立”地完成設(shè)計(jì)已不再可行。

傳統(tǒng)上，SDR平臺(tái)需要多種技能結(jié)合才能實(shí)現(xiàn)完整的SDR解決方案，包括RF和ADC設(shè)計(jì)、數(shù)字硬件、SOC裝配、DSP硬件和軟件開(kāi)發(fā)技能。克服技能缺陷的一種辦法是利用參考設(shè)計(jì)和MatLab等支持工具來(lái)幫助完成一個(gè)有效實(shí)例。

圖1：FMCOMMS1-EBZ為眾多計(jì)算密集型FPGA無(wú)線電應(yīng)用(包括SDR)提供模擬前端。與FPGA開(kāi)發(fā)平臺(tái)一起使用時(shí)，F(xiàn)MCOMMS1-EBZ能夠在物理層實(shí)現(xiàn)從基帶到RF的一系列無(wú)線通信功能。

例如，一個(gè)常見(jiàn)的SDR挑戰(zhàn)是設(shè)計(jì)可編程濾波器。SDR平臺(tái)內(nèi)有可編程TIA濾波器、低通濾波器、數(shù)字半帶濾波器和可編程FIR濾波器。 每個(gè)濾波器都會(huì)影響器件鏈中的下一濾波器。因此，當(dāng)出現(xiàn)異常時(shí)，設(shè)計(jì)人員可能會(huì)發(fā)現(xiàn)很難確定問(wèn)題所在。

圖2：ADI公司Wiki知識(shí)庫(kù)中的SDR系統(tǒng)功能框圖

利用參考設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員可以看到不同的濾波器級(jí)，了解各濾波器級(jí)如何在通帶中產(chǎn)生獨(dú)特的幅度滾降和群延遲。通過(guò)了解該獨(dú)特的幅度滾降和群延遲是如何及在哪里發(fā)生的，設(shè)計(jì)人員就能補(bǔ)償FIR濾波器中的延遲，進(jìn)而在數(shù)字基帶器件中實(shí)現(xiàn)平坦的通帶響應(yīng)。ADI公司wiki知識(shí)庫(kù)提供了很好的參考設(shè)計(jì)資源。

設(shè)計(jì)人員的另一個(gè)挑戰(zhàn)是如何設(shè)計(jì)FIR濾波器，使其補(bǔ)償之前所有級(jí)的累積影響。這里，可以利用一個(gè)濾波器設(shè)計(jì)MATLAB小應(yīng)用程序來(lái)設(shè)計(jì)發(fā)送器和接收器的FIR濾波器，幫助設(shè)計(jì)人員考慮來(lái)自濾波器鏈中其它模擬和數(shù)字濾波器級(jí)的幅度和相位響應(yīng)。

通過(guò)選用具有合適特性的器件，并輔以評(píng)估工具、應(yīng)用支持、參考設(shè)計(jì)以及第三方技術(shù)和產(chǎn)品，開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)將更有可能達(dá)成多個(gè)設(shè)計(jì)目標(biāo)，并滿足成本和時(shí)間上的要求。

圖3：MathWorks的MATLAB可用于無(wú)線SDR系統(tǒng)和器件中的復(fù)雜濾波器設(shè)計(jì)。這里，AD-FMCOMMS2-EBZ和AD-FMCOMMS4-EBZ SDR開(kāi)發(fā)平臺(tái)上集成的ADI公司AD9361和AD9364 RF收發(fā)器的模型，顯示了如何利用一個(gè)示例系統(tǒng)設(shè)計(jì)中產(chǎn)生的系數(shù)來(lái)為內(nèi)部FIR濾波器設(shè)計(jì)一個(gè)濾波器。

無(wú)論系統(tǒng)工程師喜歡使用FMC還是商用SDR平臺(tái)，借助支持工具和資源將令系統(tǒng)工程師領(lǐng)先一大步。

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