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MIMO測(cè)試方案,全方位探索無(wú)線通信新維度

虹科技術(shù) ? 來(lái)源:虹科技術(shù) ? 作者:虹科技術(shù) ? 2024-01-23 11:34 ? 次閱讀

來(lái)源:德思特測(cè)量測(cè)試德思特方案|MIMO測(cè)試方案,全方位探索無(wú)線通信新維度

原文鏈接:https://mp.weixin.qq.com/s/yrb5kdhUV_s-0fn_3a5vEg

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#信號(hào)采集 #信號(hào)處理 #MIMO

在當(dāng)前的無(wú)線通信環(huán)境中,多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)已經(jīng)成為提高網(wǎng)絡(luò)性能和容量的關(guān)鍵技術(shù)。然而,實(shí)際應(yīng)用中,工程師們常常面臨著一些挑戰(zhàn),如多通道信號(hào)采集/輸出/輸入同步、設(shè)計(jì)和優(yōu)化通信系統(tǒng)時(shí)需要進(jìn)行無(wú)線衰落仿真和無(wú)處不在的信號(hào)功率測(cè)試等。為了解決這些問(wèn)題,我們提出了以下的MIMO測(cè)試方案。

01****MIMO多路信號(hào)同步采集方案

● 方案背景

在6G時(shí)代,MIMO(多輸入多輸出)技術(shù)將發(fā)揮至關(guān)重要的作用,實(shí)現(xiàn)分布式超大規(guī)模MIMO要將數(shù)據(jù)和信道狀態(tài)信息在參與傳輸?shù)恼军c(diǎn)之間進(jìn)行實(shí)時(shí)的交互,要求站點(diǎn)之間具有高速連接,且各個(gè)通道間需要具有很高的同步精度。針對(duì)信號(hào)同步的數(shù)字化采集需求,德思特提出了多路信號(hào)同步數(shù)字采集的方案。

● 方案優(yōu)勢(shì)

?5 GS/s高速信號(hào)采集,1.5 GHz帶寬

?數(shù)據(jù)傳輸速率3.4 GByte/s,并支持GPU海量數(shù)據(jù)傳輸

?小尺寸模塊化易于集成

?面板/上位機(jī)/遠(yuǎn)程命令靈活控制

?免費(fèi)分析處理軟件,多通道監(jiān)測(cè)

方案流程image.png

1)多張板卡集成更多輸入通道:

對(duì)多路信號(hào)輸入需要非常多的通道,一張板卡的通道數(shù)不足以覆蓋所有的輸入信號(hào)。因此德思特同步采集方案使用德思特特有的Star-Hub模塊,連接多塊數(shù)字化儀。

2)對(duì)多張板卡實(shí)現(xiàn)高精度同步:

Star-Hub在所有板之間分配觸發(fā)和時(shí)鐘信息。因此,所有連接的板都使用相同的時(shí)鐘和相同的觸發(fā)器運(yùn)行,任何通道之間都沒(méi)有相位延遲。所有觸發(fā)源可以通過(guò)邏輯或組合,并允許所有卡的所有通道同時(shí)成為觸發(fā)源。

3)多通道觀察分析:

每一個(gè)通道的上位機(jī)有許多數(shù)值分析工具,包括快速傅立葉變換(FFT)和有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波,提取脈沖調(diào)制波形的包絡(luò)等。image.png

02****大規(guī)模MIMO無(wú)線衰落仿真

● 方案背景

無(wú)線衰落仿真可以幫助通信工程師在設(shè)計(jì)和優(yōu)化通信系統(tǒng)時(shí)考慮到多徑衰落及相關(guān)的解決方案。同時(shí)在實(shí)施新的通信方案之前,可能需要驗(yàn)證其可行性。通過(guò)無(wú)線衰落仿真,可以預(yù)測(cè)新方案在實(shí)際無(wú)線信道中的性能,從而評(píng)估其可行性。針對(duì)無(wú)線衰落仿真方案,德思特提出以下解決方案:

● 方案優(yōu)勢(shì)

?靈活通道數(shù),高至512通道

?靈活搭配開(kāi)關(guān)矩陣,具有極快切換速度

?每通道可編程控制衰減,精度高至0.1dB

?廣泛應(yīng)用于WIFI,4G,5G的測(cè)試

方案原理

在信號(hào)輸入端,通常有各種各樣的信號(hào),以及不同的信號(hào)可能需要不同的組合來(lái)進(jìn)行無(wú)線衰落模擬,所以在信號(hào)輸入與衰減矩陣之間,可以根據(jù)客戶應(yīng)用,加上或者去掉此開(kāi)關(guān)矩陣。信號(hào)通過(guò)衰減矩陣時(shí),可以通過(guò)編程,任意衰減每一通道的信號(hào)強(qiáng)度,以此模擬信號(hào)幅度的衰落。image.png

實(shí)際案例展示

客戶需要測(cè)試他們多端口WIFI信號(hào)接收模塊的性能,使用衰減器模擬環(huán)境中信號(hào)的衰減,當(dāng)路由器信號(hào)被衰減器衰減后,信號(hào)通過(guò)天線或者線纜到接收測(cè)試模塊,客戶通過(guò)編程衰減曲線,模擬真實(shí)衰減,同時(shí)測(cè)試當(dāng)前信道情況的WIFI信號(hào)的數(shù)據(jù)傳輸速率。image.pngimage.png

03****無(wú)線信號(hào)MIMO功率測(cè)試方案

● 方案背景

在當(dāng)今發(fā)展的趨勢(shì)下,無(wú)線通信協(xié)議變得越來(lái)越復(fù)雜。具有多個(gè)輸入和輸出(MIMO)、高達(dá)320 MHz的帶寬以及高達(dá)4096 QAM的調(diào)制方案。而EN300 328和EN301 893標(biāo)準(zhǔn)描述了無(wú)線電以及2.4 GHz和5 GHz寬帶信號(hào)的頻譜參數(shù)。德思特的TS-RPR3008W系列功率計(jì)能夠根據(jù)EN300 328和EN301 893標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量。此外,該功率計(jì)能夠測(cè)量高達(dá)8 GHz的頻率,因此適用于5G,6G,WiFi6甚至WiFi7的7.125 GHz測(cè)量。

● 方案優(yōu)勢(shì)

?符合無(wú)線通信背景的MIMO功率測(cè)試方案

?專用觸發(fā)端口,實(shí)現(xiàn)多通道總功率和單功率測(cè)量

?優(yōu)越動(dòng)態(tài)范圍:-60 dBm~+10 dBm

?可覆蓋到8 GHz,滿足WLAN的的測(cè)試

●方案介紹

1)設(shè)備連接:

功率計(jì)的連接如下圖,功率計(jì)可以通過(guò)USB口連接到PC,并可以以高數(shù)據(jù)速率將存儲(chǔ)的樣本傳輸?shù)絇C。為了同步多個(gè)功率計(jì),可以使用鏈?zhǔn)絹?lái)連接多個(gè)功率計(jì)。這種布置使用專用觸發(fā)端口,允許同時(shí)與多達(dá)16個(gè)功率計(jì)進(jìn)行同步測(cè)量。image.png

image.png

2)功率計(jì)算:

對(duì)于具有多個(gè)端口的設(shè)備的測(cè)量,EN300 328標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,在任何給定時(shí)刻,必須計(jì)算并存儲(chǔ)功率總和。但總功率的計(jì)算不是由功率計(jì)本身執(zhí)行的。功率計(jì)本身存儲(chǔ)平均RMS值以及開(kāi)始和停止時(shí)間。通過(guò)鏈?zhǔn)竭B接和觸發(fā)功率計(jì),實(shí)現(xiàn)同步。使用RadiMation軟件免費(fèi)版本管理每個(gè)功率計(jì)的觸發(fā)、采樣率一半的時(shí)間內(nèi)的同步以從每個(gè)功率計(jì)檢索存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。image.png

審核編輯 黃宇

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