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ADI:软件定义无线电技术将引领未来通信革新

ADI?? 2014年10月16日 ?? 收藏0
软件定义无线电(SDR)标志着下一代无线通信技术的起点,但是目前该技术依旧处于开发阶段。与其他的模拟IC技术相似,随着电子元器件和相关应用系统的不断创新和改进,软件定义无线电技术也在日益升级。尽管目前SDR的应用规模并不十分广泛,但是其在模拟IC行业中的地位正在逐渐形成,更多的领先级模拟IC 厂商开始意识到SDR中所蕴藏的巨大市场价值,并注重提升相关产品和技术研发速度,借此以满足更高的无线通信需求。蜂窝基站和军用无线电仅仅是SDR应用的一个开端,随着芯片集成度的提高和软件技术的成熟,SDR技术将得到更加广泛的应用。

在众多知名的模拟IC厂商之中,全球领先的高性能信号处理解决方案供应商ADI公司不断致力于SDR的技术创新,成功研发出诸多高性能的SDR产品,并得到业界的一致好评。“ADI公司的SDR产品性能不仅可以达到3GPP的指标要求,同时还拥有极高的集成度以及灵活性、可编程性,在小基站平台上是主流客户的首选器件。”ADI公司解勇先生这样表示道。

ADI公司亚洲区通信业务拓展经理 解勇
ADI公司亚洲区通信业务拓展经理 解勇

就目前的模拟IC和通信市场而言,SDR的应用不仅局限于传统的通讯基础设施,它还有更为广泛的应用可能。解勇先生对此表示十分赞同,他进而表示,除了像基站、直放站这样的传统的通讯应用,现在可以看出业界发展的趋势,设备越做越小,在2G和3G时代,宏站已经成为绝对的主流,但在LTE时代,更注重更快的数据率,更快的上网速度和更大的数据容量,所以能看到越来越多对小基站的需求,即Small cell,SDR器件可以应用在small cell小基站上。

SDR还可应用在将LTE转成WIFI信号的无线数据上网卡,该上网卡已在杭州的公交车上进行了首个试商用。除此以外,解勇先生还补充道,SDR还可用在其他领域,例如国防电子,包括手持式或者背负式的电台,电子站的设备和雷达。还可应用于测试设备,主要是射频测试设备和通讯遥测测量设备。另一主流应用是无线视频监控以及数据的传输。

现在,随着通讯从2G到3G乃至到LTE的发展,通讯的制式越来越多, 2G时代的GSM和CDMA, 3G时代的WCDMA、TD-SCDMA和CDMA2000,现在到了LTE时代,有两大标准,TD-LTE和FDD-LTE,但是全球现在所要支持的LTE频段有40个。这对于设备制造商来说,支持如此多的标准以及这么多的频段,挑战非常大。

解勇先生对此进而分析道,面对这样的发展现状,就需要设计不同的硬件平台来支持不同的制式,不同的频段,而这也就延长了产品的开发时间,也增加了设计成本,更需要投入大量的人力物力,同时后续产品维护的费用也非常高。众多应用/市场OEM制造商迫切需求具备灵活性和可配置性、支持现场升级的统一可编程无线电平台。这样,用户就无需针对每项标准构建不同的芯片,只需构建单一芯片,通过简单的软件修改,即可适应各个市场的需求。

目前,尽管许多OEM厂商仍采用离散器件(放大器、混频器、解调器、ADC/DAC、滤波器等)来搭建所谓的SDR平台,使用到集成式宽带捷变收发器解决方案,但是仍然受制于性能、可调带宽、硬件/射频信号链设计和软件开发经验的欠缺,导致产品上市时间推迟,或是无法支持众多应用,解勇先生凭借自己多年对无线通信市场的观察如此表示道。

为了应对此种问题,ADI日前推出了集多种功能于一体的完整无线电设计方案AD9361,包括FPGA夹层卡(FMC)和广泛的设计资源(Gerber文件、参考代码、Linux示例应用和驱动程序以及设计支持包)以供下载,并联合Xilinx、安富利(AVNET)合作开发基于SDR架构的参考设计。

解勇先生对此展开详细介绍,AD9361集成2个通道的直接变频射频接收器和发射器、模拟滤波,数据转换器,、频率合成器以及系统校准功能,工作频率范围70MHz-6GHz,支持从200kHz-56MHz的通道带宽,相比竞争方案,频率范围增加69%,通道宽带增加111%,且具有高度的可编程能力。两个独立的直接变频接收器拥有出色的噪声系数(<2.5dB)和线性度指标。每个接收和发射子系统也都拥有独立的自动增益控制、直流失调校正、正交校正和数字滤波功能,消除了在数字基带中提供这些功能的必要性。此外,AD9361还拥有灵活的手动增益模式,支持外部控制。

ADI:软件定义无线电技术将引领未来通信革新
ADI:软件定义无线电技术将引领未来通信革新

解勇先生最后还表示ADI的SDR方案能为广大设计师乃至下游厂商带来很多设计便利。例如通过使用基于AD9361的SDR方案,在单板芯片数量上也大大减少,不仅主信号链路芯片数量少于原离散器件方案的10分之一,而且在外围电路的电阻、电容、电感上也减少为原离散器件方案的一半以下, 这将大大降低用户BOM元器件管理的难度, 并给用户带来系统设计的简化和整体BOM成本的降低。

在工艺方面,解勇先生还强调到,AD9361采用了先进的65nm CMOS工艺及功耗节省技术,借此大大降低了系统功耗,简化了系统散热处理。AD9361芯片核心电压为1.3V单一电压,相比于之前离散器件多种电压需求来说大大简化了电源供电设计。同时由于AD9361带来的整个系统的低功率,可以帮助用户将产品做得更小,更有竞争力,并且更绿色环保。

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