
作者:朱磊
矢量信号收发仪(VST)是一类全新的仪器,它结合了矢量信号分析仪(VSG)、矢量信号发生器(VSA)与基于FPGA的实时信号处理和控制。NI的全球首台VST还拥有用户可编程FPGA,它允许自定义算法直接用于仪器的硬件设计。这种软件设计的方法让VST拥有了软件定义无线电(SDR)架构的灵活性以及射频仪器的高性能。
最近,美国国家仪器公司(NI)推出了其第二代PXIe-5840矢量信号收发器(VST),它结合了6.5GHz射频矢量信号发生器和一个2插槽的PXIe模块中的6.5GHz矢量信号分析仪。该仪器具有1GHz的瞬时带宽,可以适应各种RF测试系统中,包括5G和物联网射频应用,超宽带雷达原型和RFIC测试。
像NI公司其他的仪器一样,PXIe-5840 VST在公司的LabVIEW系统设计环境中是可编程的,而且VST是采用Xilinx Virtex-7 690T FPGA芯片来延续这种可编程性。(NI公司的第一代VSTS采用的是Xilinx Virtex-6 FPGA芯片。)

NI使用该FPGA的可编程性创建不同的RF测试系统,如8×8这个MIMO射频测试系统:

这是混合信号物联网测试系统:

与上一代产品相比,NI PXIe-5840的改进主要体现在以下几个方面:
1. 带宽达到1GHz,是上一代产品的5倍,适合高级数字预失真和毫米波测试等苛刻的RF应用
2. 尺寸比上一款产品缩小三分之一,由3槽PXI模块缩小为2槽PXI模块尺寸,更节省空间,单个18插槽机箱可支持8x8 MIMO,特别适合5G通信系统的开发
3. 增加了第五个功能:高速串行接口。上一代仅有并行I/O
4. 内置赛灵思公司的Virtex-7 FPGA,比上一款的Virtex-6 FPGA性能更强大
| PXle-5644/5645 | PXle-5646 | PXle-5840 |
频率范围 | 65MHz-6GHz | 65MHz-6GHz | 9kHz to 6.5GHz |
瞬时带宽 | 80MHz | 200MHz | 1GHz |
802.11acEVM(80Mhz,环回) | -46dB,仅模块; | -46dB,仅模块; | -47dB,仅模块;-50dB,相声噪声 |
VSG输出功率(CW@1GHz) | +13dBm | +13dBm | +23dBm |
VSA幅值精度 | ±0.35dB | ±0.35dB | |
调谐时间 | <300µS | <300µS | <200µS |
基带DAC | 16位,120MS/s | — | |
基带ADC | 16位,120MS/s | — | |
24个并行端口,125MHz | 24个并行端口,125MHz | 8个并行端口,50MHz; | |
Xilinx FPGA模型 | Virtex-6 LX195T | Virtex-LX195T | Virtex-7XC7VX690T |
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