無線通信之RF技術(shù)詳解

　　無線通信行業(yè)已經(jīng)進入了一個全新的一體化時代；每個網(wǎng)絡(luò)運營商都在尋求更緊湊、多頻帶基礎(chǔ)架構(gòu)解決方案。新興射頻類數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器——RF DAC 和RF ADC —— 在架構(gòu)上使創(chuàng)建緊湊的多頻帶收發(fā)器成為可能。但這些新興器件固有的非線性將成為這一發(fā)展趨勢的絆腳石。

　　例如，頻域中射頻器件的非線性包括帶內(nèi)和帶外兩種情況。帶內(nèi)非線性是指TX 頻帶內(nèi)不需要的頻率成分（frequency term），而帶外非線性則是指TX 頻帶外不需要的頻率成分。

　　對于正在使用RF DAC對多頻帶發(fā)射器進行原型設(shè)計的系統(tǒng)工程師而言，確保關(guān)鍵組件符合標準線性要求是非常重要的。因此，在早期原型設(shè)計階段，從根本上需要一個靈活的測試平臺，以正確評估AR DAC 在多頻帶應(yīng)用中的非線性性能。

　　在愛爾蘭貝爾實驗室，我們已經(jīng)創(chuàng)建了一個靈活的軟硬件平臺，可用于快速評估下一代無線系統(tǒng)潛在備選設(shè)備RF DAC。這個研發(fā)項目的三個關(guān)鍵因素分別是：賽靈思高性能FPGA、賽靈思IP 和MATLAB？。

　　在 開始這段工程設(shè)計傳奇故事之前，我們還要強調(diào)幾點。在設(shè)計中，我們試圖盡量減少FPGA 資源的占用，同時盡可能保持系統(tǒng)靈活，所以我們只需要集中精力實現(xiàn)必要的功能。為建立完整的測試系統(tǒng)，我們選用ADI 公司的最新RF-DAC 評估板（AD9129 和AD9739a）和賽靈思ML605 評估板。ML605 評估板配套提供Virtex？-6 XC6VLX240T-1FFG1156 FPGA 器件，其包括快速切換I/O （ 頻率高達710 MHz） 和SERDES 單元（ 頻率高達5 Gbps），用于連接RF DAC。

　　現(xiàn)在，讓我們仔細看看如何使用賽靈思FPGA、IP 和MATLAB 創(chuàng)建這個簡單而又功能強大的測試平臺。

　　系統(tǒng)級要求與設(shè)計

　　該評估平臺的主要目的是通過各種用戶自定義的測試數(shù)據(jù)序列來激勵RF DAC。為此，我們設(shè)計了兩個測試策略：連續(xù)波（CW）信號測試（xDDS）和寬頻帶信號測試（xRAM）。

　　多 頻音連續(xù)波（CW）測試一直是RF 工程師對RF 元件非線性進行特性描述的首選。遵循相同的測試理念，我們創(chuàng)建了一個基于直接數(shù)字綜合器（DDS）的可調(diào)四音邏輯內(nèi)核，實際上是采用一對雙音信號在兩個獨 立頻帶上激勵RF DAC。通過獨立調(diào)諧四音，我們可以評估RF DAC 的線性性能- 即頻域內(nèi)的互調(diào)位置與功率。

　　連續(xù)波（CW）信號測 試是一種固有窄帶操作。為進一步評估RF DAC的寬頻帶性能，我們需要通過并發(fā)多頻、多模信號（如分別為2.1 GHz 和2.6 GHz 的雙模UMTS 和LTE 信號）對其進行激發(fā)。為此，我們創(chuàng)建了一個基于片上BRAM 陣列的數(shù)據(jù)存儲內(nèi)核；該內(nèi)核有兩個子組，可以為重復(fù)測試存儲各自的雙頻用戶數(shù)據(jù)。