NI PXIe-5644R矢量信号收发器硬件架构

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随着NI PXIe-5644R向量信号收发器(VST)的诞生,NI通过将用户可编程FPGA的灵活性引入RF仪器中,重塑了仪器的概念。

1. 高性能与革命性的设计
NI PXIe-5644R VST在用于现场可编程门阵列(FPGA)中,将矢量信号分析仪(VSA)和矢量信号发生器(VSG)中典型的RF I/O功能与NI或用户定义用于实现信号处理和控制的功能结合在一起。RF输入和RF输出包含独立的本地振荡器(LO)、65 MHz至6 GHz的频率范围以及高达80 MHz的瞬时带宽。NI PXIe-5644R属于单个3槽PXI Express模块(见图1)。通过在单个PXI Express机箱中使用多个VST模块可以创建多输入多输出(MIMO)配置。

NI PXIe-5644R矢量信号收发器硬件架构_第1张图片

 

图1:NI PXIe-5644R硬件前面板

NI PXIe-5644R最引人注目的特性是什么?毫无疑问,当然是如此小的尺寸却所能实现非常高的性能。通过利用高级校准和宽带数字校正,NI PXIe-5644R VST可以凭借其难以置信的小尺寸满足研发级仪器的性能需求。用户可编程FPGA所提供的更加快速的测试时间和灵活性,使NI PXIe-5644R更适合RF的表征、验证和确认以及产品测试。

除了高性能和小尺寸的特点,NI PXIe-5644R VST最为革命性的特征是采用了用户可编程的Xilinx Virtex-6 FPGA,支持使用LabVIEW FPGA模块进行编程。该FPGA连接至VSA和VSG基带I/Q数据与24条数据速率高达250 Mbit/s的数字I/O线。 RF技术、高速数字I/O技术与FPGA技术的有力结合,使得NI PXIe-5644R有能力处理如实时在测设备(DUT)控制、自定义触发、功率电平伺服、软件定义无线电和通道仿真等诸多应用。

2. FPGA 基卡架构
NI PXIe-5644R FPGA基卡包括Xilinx Virtex-6 FPGA、基带时钟电路、模数转换器(ADC)、数模转换器(DAC)、功能可编程的数字I/O线(PFI 0)、数字I/O连接器、PCI Express接口、PXI触发器、DRAM和SRAM。

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图2:NI PXIe-5644R FPGA基卡框图

Xilinx Virtex-6 FPGA
NI PXIe-5644R包含一块用于系统配置、数字数据移动和数字信号处理的Xilinx Virtex-6 LX195T FPGA。该FPGA与ADC、DAC、PCI Express总线、DRAM、SRAM、PFI 0、数字I/O和PXI触发器直接连接,允许通过自定义编程满足各种类型应用的要求。

可重配置的FPGA资源

Xilinx Virtex-6 LX195T FPGA 包含以下资源。

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支持LabVIEW FPGA编程

NI PXIe-5644R的Xilinx FPGA完全支持使用LabVIEW FPGA模块进行编程。由于LabVIEW可方便地表示并行和数据流,使其十分适用于FPGA编程。因此对于传统FPGA设计的新老用户,都可以有效地利用可重配置硬件的功能。

NI提供了用于NI PXIe-5644R的LabVIEW范例项目和仪器设计VI,可帮助用户快速设计和执行首次测量。仪器设计VI可允许用户修改FPGA和处理器层次(如PC和实时操作系统)的LabVIEW代码并按功能类型进行分类,如配置、采集、生成、数字信号处理(DSP)和同步(如图3所示)。如需了解更多关于NI PXIe-5644R VST软件的详细信息,可查看VST软件架构白皮书或者观看VST网络视频。

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