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技術(shù)文章
在當(dāng)前的無線通信環(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)，如多通道信號采集/輸出/輸入同步、設(shè)計和優(yōu)化通信系統(tǒng)時需要進(jìn)行無線衰落仿真和無處不在的信號功率測試等。為了解決這些問題，我們提出了以下的MIMO測試方案。
一、MIMO多路信號同步采集方案
1.方案背景
在6G時代，MIMO（多輸入多輸出）技術(shù)將發(fā)揮至關(guān)重要的作用，實現(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之間進(jìn)行實時的交互，要求站點之間具有高速連接，且各個通道間需要具有很高的同步精度。針對信號同步的數(shù)字化采集需求，德思特提出了多路信號同步數(shù)字采集的方案。
2.方案優(yōu)勢
? 5 GS/s高速信號采集，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/遠(yuǎn)程命令靈活控制
? 免費分析處理軟件，多通道監(jiān)測
3.方案流程
1）多張板卡集成更多輸入通道：
對多路信號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。因此德思特同步采集方案使用德思特的Star-Hub模塊，連接多塊數(shù)字化儀。
2）對多張板卡實現(xiàn)高精度同步：
Star-Hub在所有板之間分配觸發(fā)和時鐘信息。因此，所有連接的板都使用相同的時鐘和相同的觸發(fā)器運行，任何通道之間都沒有相位延遲。所有觸發(fā)源可以通過邏輯或組合，并允許所有卡的所有通道同時成為觸發(fā)源。
3）多通道觀察分析：
每一個通道的上位機有許多數(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。
二、大規(guī)模MIMO無線衰落仿真
1.方案背景
無線衰落仿真可以幫助通信工程師在設(shè)計和優(yōu)化通信系統(tǒng)時考慮到多徑衰落及相關(guān)的解決方案。同時在實施新的通信方案之前，可能需要驗證其可行性。通過無線衰落仿真，可以預(yù)測新方案在實際無線信道中的性能，從而評估其可行性。針對無線衰落仿真方案，德思特提出以下解決方案：
2.方案優(yōu)勢
? 靈活通道數(shù)，高至512通道
? 靈活搭配開關(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的測試
3.方案原理
在信號輸入端，通常有各種各樣的信號，以及不同的信號可能需要不同的組合來進(jìn)行無線衰落模擬，所以在信號輸入與衰減矩陣之間，可以根據(jù)客戶應(yīng)用，加上或者去掉此開關(guān)矩陣。信號通過衰減矩陣時，可以通過編程，任意衰減每一通道的信號強度，以此模擬信號幅度的衰落。
4.實際案例展示
客戶需要測試他們多端口WIFI信號接收模塊的性能，使用衰減器模擬環(huán)境中信號的衰減，當(dāng)路由器信號被衰減器衰減后，信號通過天線或者線纜到接收測試模塊，客戶通過編程衰減曲線，模擬真實衰減，同時測試當(dāng)前信道情況的WIFI信號的數(shù)據(jù)傳輸速率。
三、無線信號MIMO功率測試方案
1.方案背景
在當(dāng)今發(fā)展的趨勢下，無線通信協(xié)議變得越來越復(fù)雜。具有多個輸入和輸出（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)描述了無線電以及2.4 GHz和5 GHz寬帶信號的頻譜參數(shù)。德思特的TS-RPR3008W系列功率計能夠根據(jù)EN300 328和EN301 893標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測量。此外，該功率計能夠測量高達(dá)8 GHz的頻率，因此適用于5G，6G，WiFi6甚至WiFi7的7.125 GHz測量。
2.方案優(yōu)勢
? 符合無線通信背景的MIMO功率測試方案
? 專用觸發(fā)端口，實現(xiàn)多通道總功率和單功率測量
? 動態(tài)范圍：-60 dBm~+10 dBm
? 可覆蓋到8 GHz，滿足WLAN的的測試
3.方案介紹
1）設(shè)備連接：
功率計的連接如下圖，功率計可以通過USB口連接到PC，并可以以高數(shù)據(jù)速率將存儲的樣本傳輸?shù)絇C。為了同步多個功率計，可以使用鏈?zhǔn)絹磉B接多個功率計。這種布置使用專用觸發(fā)端口，允許同時與多達(dá)16個功率計進(jìn)行同步測量。
2）功率計算：
對于具有多個端口的設(shè)備的測量，EN300 328標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在任何給定時刻，必須計算并存儲功率總和。但總功率的計算不是由功率計本身執(zhí)行的。功率計本身存儲平均RMS值以及開始和停止時間。通過鏈?zhǔn)竭B接和觸發(fā)功率計，實現(xiàn)同步。使用RadiMation軟件免費版本管理每個功率計的觸發(fā)、采樣率一半的時間內(nèi)的同步以從每個功率計檢索存儲的數(shù)據(jù)。
四、方案套裝
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