PXI+FPGA效能升级 802.11ac测试效率大跃进 大跃进, 测试, 单机, 文章

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　电子发烧友网核心提示：新一代802.11ac标準带来许多挑战，相信许多测试工程师正忙着找出最合适的测试设备。而要以旧方法找出效能最佳的单机台仪器显然是完全不可行，肇因于现今测试工程师是时间、成本、空间等资源有限，须进一步减少空间，且缩短测试与开发时间，同时还能为公司精简预算，因此厂商若能提供使用者可设定功能的现场可编程门阵列（FPGA）架构仪器，协助测试工程师解决这些挑战，对工程师来说，无非是工作上的一大助益。本技术文章的重点在于特地使用开放式FPGA来测试802.11ac标準的优势。
　　灵活运用分析工具组　加速讯号产生与撷取效率
　　无线区域网路（WLAN）分析工具组的软体人机介面可搭配PXI仪器使用，提供快速的产生或撷取功能。使用者可将分析软体人机介面用于已调变或频谱量测作业；也可将两个小封装热插拔收发器（SFP）搭配最多四个PXI仪器，打造4×4多重输入多重输出（MIMO）的设定配置。
　　802.11ac于5GHz频带运作，强制频宽则为20、40、80MHz；160MHz支援功能目前仍属于选择性的。此外，测试人员也可选择非邻近的80+80MHz发射（TX）与接收（RX）频宽。根据IEEE目前的规定（图1），802.11ac标準须在5GHz频带内与802.11a和802.11n向下相容，确保不会彼此排斥。其他的强制规格还包含80MHz频宽、256QAM调变、最多八个空间串流与多个使用者的MIMO功能。

　　

　　图1 802.11ac频带配置图

　　事实上，只要搭配160MHz最大频宽、8×8MIMO设定、256QAM与短防护週期，802.11ac即可发挥6.93Gbit/s的理论最大值。频宽为80MHz，再加上四个TX通道与256-QAM调变时，平均资料传输率便是1.56Gbit/s。
　　有鑑于此，80MHz频宽、64QAM讯号、800奈秒（ns）防护週期，再加上一个空间串流的资料传输率计算步骤如下。基本上总共会有两百叁十四个资料载波，符码率的计算方式则为256/80MHz+800ns，再加上资料传输率公式的数字，就可以得到以下叁个公式。其中，NBPSCS是每个空间串流中，每个子载波的已编码位元数；NSD是每个频率区段中复杂资料数字的数目；R为编码率；TSYM则是符码週期。