SDR：“硬”的不行？來“軟”的！

　　全球電信商正全速擴建4G網(wǎng)絡(luò)，并致力提高室內(nèi)信號覆蓋率，因此對家庭基站導(dǎo)入需求亦日益迫切；尤其中國電信業(yè)者已相繼在2013年底取得4G營運執(zhí)照，更將帶動新一波LTE相關(guān)設(shè)備采購熱潮。由于家庭基站對射頻前端設(shè)計的品質(zhì)與成本要求皆相當(dāng)嚴格，勢必驅(qū)動芯片商加緊研發(fā)更先進的射頻元件。

　　搶搭家庭基站，小基站及多模多頻智能移動設(shè)備產(chǎn)品快速增長春風(fēng)，軟件定義無線電（SDR）系統(tǒng)開發(fā)平臺看俏。OEM廠商為提供更佳的客戶通信體驗，正大量支持各種無線通信技術(shù)與頻段，并且透過以FPGA為基礎(chǔ)的SDR系統(tǒng)開發(fā)平臺，進行產(chǎn)品量產(chǎn)前的通信測試與驗證，藉此降低制造成本，并縮短產(chǎn)品開發(fā)上市時間，從而促使該解決方案市場需求看漲。

　　事實上，芯片商要提供支持MIMO及寬頻譜范圍調(diào)變技術(shù)的射頻收發(fā)器，并透過先進制程及芯片設(shè)計整合更多周邊系統(tǒng)零組件，以協(xié)助通信設(shè)備商取得系統(tǒng)效能與價格之間的平衡點。鑒此，具備低功耗，低成本，高集成度與高靈活性的AD936x系列全集成RF收發(fā)器芯片應(yīng)運而生。

　　無疑，軟件定義無線電（SDR）技術(shù)，將進一步打造可支持寬頻率范圍及多重輸入多重輸出（MIMO）的射頻收發(fā)器。

　　
　　圖 左起分別為ADI公司亞洲區(qū)通信業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理解勇，ADI公司中國技術(shù)支持中心經(jīng)理聶海霞，賽靈思亞太區(qū)Zynq業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理羅霖。

　　看好SDR發(fā)展，ADI攜手Xilinx推廣兩款SDR平臺解決方案和生態(tài)系統(tǒng)，使其產(chǎn)品組合擴大到四款平臺解決方案。 ADI公司中國技術(shù)支持中心經(jīng)理聶海霞表示，其解決方案能簡化快速SDR系統(tǒng)原型制作和開發(fā)流程，適用于國防電子、RF測量儀器、通信基礎(chǔ)設(shè)施和開源SDR開發(fā)方案等應(yīng)用。

　　聶海霞指出，支持廣泛的調(diào)制方案和網(wǎng)絡(luò)規(guī)范（如國防電子、儀器設(shè)備、通信基礎(chǔ)設(shè)施等），在性能、高集成度、寬帶性能和靈活性方面達到居于行業(yè)領(lǐng)先水平。AD9364有大量設(shè)計資源作為堅強后盾，有利于加快上市時間，包括軟件設(shè)計套件和FPGA夾層卡（FMC），可用于快速開發(fā)軟件定義無線電解決方案。

　　賽靈思亞太區(qū)Zynq業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理羅霖進一步指出，作為賽靈思創(chuàng)造性推出的世界上首款全可編程SoC器件，Zynq器件可以通過片子高速轉(zhuǎn)型，把嵌入式處理器可編程邏輯和IO接口整合在一起，來提升系統(tǒng)的性能，提高集成度，同時具有無可比擬的靈活性能。因此，非常適合于先進的SDR或者無線這方面的應(yīng)用，相信Zynq器件將給客戶帶來更多系統(tǒng)層面的價值。

　　3G/4G多頻多模設(shè)備走熱，基站搶搭SDR

　　由于市場對同時支持2G、3G與4G等多模多頻技術(shù)的移動設(shè)備需求與日俱增，開發(fā)人員所面臨的系統(tǒng)設(shè)計挑戰(zhàn)也愈發(fā)艱巨，因此如何在產(chǎn)品量產(chǎn)前，以最低成本進行多頻多模通信系統(tǒng)設(shè)計，已成為各家通信設(shè)備制造商提升市場競爭力的關(guān)鍵課題。

　　事實上，盡管LTE與LTE-A等技術(shù)已開始應(yīng)用于移動設(shè)備中，但通信協(xié)議標準仍持續(xù)制定中，而設(shè)備商與電信運營商為支持最新規(guī)格，勢必得透過高彈性的開發(fā)平臺與通信基站，才能確保無線聯(lián)網(wǎng)效能，并讓產(chǎn)品能支援最新規(guī)格，進而推升SDR系統(tǒng)開發(fā)平臺需求增長。

　　
　　圖 AD936x系列全集成RF收發(fā)器芯片方案，彌補了以上離散器件方案“先天性”需要數(shù)量較多元器件、靈活性較差、成本較高等短板。

　　ADI公司亞洲區(qū)通信業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理解勇指出，近年來，3G乃至4G快速上馬，并大規(guī)模的部署和應(yīng)用，使得軟件無線電的應(yīng)用需求更為急迫。軟件無線電有兩個特性：一，硬件平臺的統(tǒng)一性。即工程師需要多少共平臺設(shè)計，一個硬件平臺支持不同頻段及不同制式和標準；二，可重構(gòu)性。也即可通過軟件編程來支持不同的通信制式，不需要去更改其硬件結(jié)構(gòu)。通過軟件編程就可以輕易實現(xiàn)對多平臺，多頻段，多制式支持。

　　實際上，目前現(xiàn)有市場上的軟件無線電的方案并不多，只有兩種。一種是基于離散的元器件搭建成的平臺，但是這種方案缺點是其需要的元器件數(shù)量比較多，外圍電路包括外圍周邊的阻容，電感，外圍器件要求均比較多。此外，該方案成本也相對高昂，然而更為至關(guān)重要的是其靈活性比較差，往往很難找到一個通用的，可以支持所有制式和頻段的離散方案。另外一種就是AD936x系列全集成RF收發(fā)器芯片方案，彌補了以上離散器件方案“先天性”短板。

　　事實上，目前市面上的方案除了AD9361和AD9364之外，其他競爭對手提供的射頻頻帶不夠?qū)捯约靶盘枎捯膊粔驅(qū)?，大大掣肘其相關(guān)應(yīng)用。此外，對于客戶，除需要全集成收發(fā)器芯片外，系統(tǒng)級開發(fā)需求也變得尤為迫切。看中該市場價值，ADI聯(lián)手賽靈思共同提供系統(tǒng)級解決方案，并提供參考設(shè)計，工程師可基于此快速開發(fā)產(chǎn)品，加快產(chǎn)品上市時間和減少研發(fā)風(fēng)險，解勇強調(diào)。

　　解勇表示，AD9364對比離散器件方案，外圍電容與電感，電阻以及其他IC芯片數(shù)量減少一半以上。除外圍芯片數(shù)量大幅減少，功耗也大為降低，該芯片功耗約700毫瓦。AD9364提供寬廣的頻帶范圍，支持從70MHz至6G，覆蓋了現(xiàn)有通信標準以及幾乎所有通信制式。信號通道帶寬是從200KHz至56MHz，囊括主流通信支持。

　　此外，由于內(nèi)建具可編程特性的FPGA，因此在軟件程序修改方面亦相當(dāng)便利，未來勢必將引發(fā)學(xué)術(shù)研究單位、儀器儀表、通信運營商與設(shè)備商爭相采用。

　　小型蜂窩基站市場加速起飛。全球電信商除如火如荼布建LTE及LTE-A大型基站外，更開始加快企業(yè)端、家用以及其他各式領(lǐng)域的小型蜂窩基站建設(shè)速度，期提高覆蓋率及網(wǎng)絡(luò)容量，滿足未來消費終端爆炸性的流量傳輸需求，此舉必將推動系統(tǒng)級SDR方案普及進度。

　　工程師陷設(shè)計經(jīng)驗真空 ADI聯(lián)手Xilinx完美演繹

　　可能會有業(yè)者有這些疑問，到底是什么促成ADI和Xilinx走在一起成為合作伙伴？模擬與數(shù)字，兩大領(lǐng)域強者強強聯(lián)手背后的真正價值是什么？

　　羅霖指出，ADI負責(zé)射頻部分設(shè)計，Xilinx則負責(zé)包括從接口到嵌入式軟件系統(tǒng)到DSP處理設(shè)計，幫工程師應(yīng)對來自這些方面的挑戰(zhàn)。

　　
　　圖 羅霖表示，ADI和Xilinx提供了完整的參考設(shè)計，簡化了系統(tǒng)設(shè)計，大大地縮短產(chǎn)品的上市時間，使開發(fā)時間從數(shù)月縮短到數(shù)周。

　　聶海霞進一步強調(diào)，這種日益復(fù)雜的設(shè)計挑戰(zhàn)，體現(xiàn)在不同方面。首先就模擬工程師需要了解FPGA包括嵌入式這種數(shù)字系統(tǒng)。相對于FPGA或者是嵌入式工程師，需要有模擬知識來支持。事實上，很多設(shè)計涉及跨專業(yè)跨領(lǐng)域，對工程師的要求很高。再者，工程師必須具有系統(tǒng)處理概念。如只有電路設(shè)計還不夠，必須要對整個應(yīng)用和系統(tǒng)有比較深了解，只有這樣的產(chǎn)品才有可能形成差異化競爭力，同時滿足客戶的需求。

　　聶海霞補充，ADI和Xilinx之所以最終形成戰(zhàn)略合作，主要基于解決當(dāng)前中國研發(fā)工程師所面臨種種技術(shù)研發(fā)上的壓力。中國研發(fā)工程師，正面臨著越來越大的市場挑戰(zhàn)，如產(chǎn)品上市時間、研發(fā)風(fēng)險管理等日益嚴峻的挑戰(zhàn)。這些，在中國市場表現(xiàn)尤為突出。除了市場的挑戰(zhàn)以外，設(shè)計挑戰(zhàn)也不容忽視，尤其對中國電子設(shè)計工程師來說更是如此。根據(jù)ADI調(diào)查數(shù)據(jù)表明，中國電子設(shè)計工程師的平均年齡在29歲左右，相對于歐美國家來講，中國工程師要年輕很多。這，也直接體現(xiàn)了中國工程師缺乏關(guān)鍵工作經(jīng)驗，因此當(dāng)面對較大市場挑戰(zhàn)時，要設(shè)計出來比較有競爭力的產(chǎn)品，壓力很大。

　　事實上，除了數(shù)字和模擬以及系統(tǒng)的需求以外，還需要懂得這種建?；蚍抡孳浖軌驇椭こ處熢谠O(shè)計初期就能順利搭建系統(tǒng)，并且做相關(guān)仿真。這正好與前面所提及市場壓力挑戰(zhàn)相呼應(yīng)。在設(shè)計早期把相關(guān)系統(tǒng)搭建起來，作為軟件的建模和仿真，從而幫助工程師控制整個風(fēng)險。風(fēng)險得到了控制，進而對產(chǎn)品上市時間也會有正面的影響。

　　只有持續(xù)精準切中真實需求，才會受到客戶青睞。“硬”的不行？模擬+數(shù)字，來“軟”的！以變制變，最終，將形成一系列良性的連鎖反應(yīng)，讓人們沐浴科技帶來的春風(fēng)化雨般的滋潤。
 

　　文/電子發(fā)燒友網(wǎng)執(zhí)行主編 莫延芬