新興的射頻數據轉換器——即RF DAC和RF ADC,就架構意義而言,使小型多頻段收發器的創建變成了一種可能。但這些新設備固有的非線性卻是絆腳石。例如,RF設備的非線性在頻域有兩面:帶內和帶外。帶內非線性指的是TX帶內不必要的頻率,而帶外非線性則指的是TX帶外的寄生頻率。
在愛爾蘭貝爾實驗室,我們創建了一個靈活的軟硬件平臺,用以對下一代無線系統的潛力股RF DAC進行快速評估。這個研發項目有三大關鍵元素:高性能的Xilinx FPGA,Xilinx知識產權IP及MATLAB。我們在試圖盡量少使用FPGA資源的同時,又盡可能保持系統的靈活性。以下為系統框圖:
我們挑選了Analog Devices公司最新的RF-DAC評估板(AD9129和AD9739a)和Xilinx ML605評估板。ML605評估板配有Virtex-6XC6VLX240T-1FFG1156 FPGA器件,使用快速開關I/O (高達710 MHz)和串并收發器單元(高達5 Gbps)來聯接RF DAC。
設計有關FPGA的部分中涵括了時鐘分配單元、基于狀態機的系統控制單元和DDS基于內核的多頻聲生成單元。另還包含了兩個建立在塊RAM的單元:基于BRAM的小型控制消息存儲單元(cRAM內核)和基于BRAM數組的用戶數據存儲單元(dRAM 內核)。
設計有關FPGA的部分中涵括了時鐘分配單元、基于狀態機的系統控制單元和DDS基于內核的多頻聲生成單元。另還包含了兩個建立在塊RAM的單元:基于BRAM的小型控制消息存儲單元(cRAM內核)和基于BRAM數組的用戶數據存儲單元(dRAM 內核)。
時鐘就是FPGA的生命。為確保多個時鐘在FPGA內存庫內的合理分布,我們篩選了Xilinx時鐘管理內核,該內核能以簡單互動的方式對時鐘進行定義和說明。狀態機周圍還建立了緊湊的指令內核,用以充當系統控制單元。
我們設計了兩款測試方案:連續波(CW)信號測試(xDDS)和帶寬信號測試(xRAM)。多頻連續波測試一直是射頻工程師測試射頻組件非線性特征的首選。秉承相同的測試理念,我們又創建了一個基于直接數字合成器(DDS)的可調四頻段邏輯內核,該內核可以在兩個獨立的頻帶中,使用一對深淺不一的信號來刺激RF DAC。通過單獨調整四頻段,便可以評估RF DAC的線性性能——即,在頻域的位置及互調刺激的功率。CW信號測試則是一個固有的窄帶操作。為進一步評估RF DAC的寬帶性能,則必須使用并發多波段、多模信號,如:雙模UMTS和LTE2.1 GHz和2.6 GHz信號。
選擇MATLAB作為主機軟件的原因是,其在數字信號處理(DSP)方面具有諸多優勢。并且,MATLAB也可以提供一個名為GUIDE的實用工具,用于布局為平臺創建的圖形用戶界面(GUI)。以下圖表對GUI進行了說明:
-
轉換器
+關注
關注
27文章
8636瀏覽量
146882 -
dac
+關注
關注
43文章
2272瀏覽量
190848
發布評論請先 登錄
相關推薦
評論