LabVIEW改善了WLAN测试的速度和覆盖范围

二十多年以来，一直是新一代无线技术方面的*。这项技术主要应用在网络、消费电子、计算、移动设备通讯等领域。如今，仍然在不断地改进高吞吐量无线技术（如WiFi）以满足新型连接应用的需要。的芯片是三天线多输入多输出（MIMO）收发器，其满足WiFi标准（即802.11ac）。

无线测试系统面临的新要求

无线通讯标准越来越复杂，这也意味着无线设备运行模式的数目呈指数型增长。在发展至802.11ac的过程中，加入了新的调制机制、更多的通道、更多的带宽设置以及额外的空间流。除此之外，由于需要进行成千上万个独立的运行增益设置，定义WLAN收发器的特征变得十分具有挑战性。

WLAN收发器的每个组件都有多重增益级别。为了能在低成本的CMOS工艺上开发出高性能的天线，的设计团队充分利用了天线结构中在每一增益级别操作的灵活性。多重增益设置导致每增加一阶所带来的设置的组合数目成几何级数增加，结果就是仅仅一个操作模式就需要成千上万个数据点。而这不计其数的数据点也只是针对一个无线收发器而已。MIMO这种多天线系统的配置来说，排列组合的数目还会增加。

图 1. 多重增益设置导致每增加一阶所带来的设置的组合数目成几何级数增加，结果就是仅仅一个操作模式就需要成千上万个数据点

 NI PXI矢量信号收发仪和LabVIEW FPGA 

为了解决极富挑战性的测试时间问题，使用了NI PXIe-5644R矢量信号收发仪。NI PXIe-5644R矢量信号收发仪的特点是其带有板载FPGA。同时，其集成在一起的射频信号发生器和分析仪让他们能够同时控制WiFi芯片的数字接口。

过去，FPGA需要使用VHDL语言或者Verilog语言进行编程。很多工程师和科学家不熟悉这些复杂的语言，抑或他们需要一个更高层的抽象化语言，来简化生成FPGA代码的过程，提高设计的效率。NI LabVIEW很适用于FPGA编程，因为它能清晰地表示并行性和数据流，这样一来传统FPGA设计中各个层次的用户都可以充分发挥可编程硬件的力量。

考虑到对被测试设备（Device under test, DUT）的控制和对数据的处理，使用LabVIEW来进行NI矢量信号收发仪上的FPGA编程。处理的过程可以在设备本身上进行，而不需再总线和控制器之间反复传输，这就大大地节约了测试时间。

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图 2. 使用LabVIEW来进行NI矢量信号收发仪上的FPGA编程

传统的机架式测量设备的效率受限于很好估计增益表的选择。在这种传统的模式下，的团队通过迭代估计得出了zui终解决方案。此方案需要对增益表的特性进行回归分析。这是一个缓慢的处理方式，每次迭代只能产生40组有意义的数据点。

在使用NI PXI矢量信号收发仪后，他们能将节约的测试时间用在全增益表扫描上，而不再使用迭代接近法。如今他们团队对每个设备进行一次测试扫描就可以描述天线在全部运行区域的特性，得到所有300,000个数据点，并根据经验更好的决定*运行设置，无需进行迭代估算。获取这些数据让我们对设备的运行有了一个*的视角，这也让团队能够从之前没有想到的角度对运行机制进行开发。

图3. 使用传统设备，每次迭代只能产生40组有意义的数据点。新方案的测试效率比其之前的PXI解决方案提高了20倍，比传统的设备提高了200倍。

通过将设备的射频前端与数字控制的定时直接同步，我们发现测试效率比其之前的PXI解决方案提高了20倍，比传统的设备提高了200倍。

图 4. 通过将设备的射频前端与数字控制的定时直接同步，我们发现测试效率比其之前的PXI解决方案提高了20倍，比传统的设备提高了200倍。

提高自主性、灵活性和提高测试的吞吐量

在，为了能够保证射频测试过程的有效性，对设备的灵活性和管脚级的可控性均有很严格的要求。使用NI矢量信号收发仪推出的矢量信号收发仪进行测试时，我们对所看到的性能表现感到满意。在为用户开发802.11ac解决方案时，NI PXIe-5644R为我们提供了很好的自主性和灵活性，并显著的提高了测试的吞吐量。

LabVIEW改善了WLAN测试的速度和覆盖范围