电子产品世界

　　5G的目标是随时随地提供千兆比特每秒的数据传输速率。通过万物互联，我们的生活将发生巨大的变化。人们使用数据的习惯也正在改变。网络语音与视频，数据上传与下载都已经司空见惯，未来的语音与视频数据若要更加清晰与快速，功率消耗降低，数据干扰减小，数据更加安全，网络体验得到提升，都将对目前的网络传输与承载能力提出挑战，而这也正是5G时代将要得以解决的问题。

　　众多公司针对5G的技术展开了多方位研究。MIMO，密集组网，新型物理层研究，毫米波研究，等等。但无论如何，在现实的物理世界中，理论研究时的一些假设往往会证明是个伪命题，因此，原型验证与实际环境仿真测试成为通信系统设计的一个愈发重要的工具。那么，软件无线电架构(SDR)，在其中是怎样的一个角色，地位又将如何呢？NI（National Instruments）射频产品研发副总裁Jin Bains指出，借助Labview，SDR，恰好是通信系统原型设计中一个重中之重的工具。

　　但是，5G时代的软件无线电架构，因应MIMO、密集组网等需求，无可避免地需要具备多处理器子系统，面临着诸多挑战，比如由于软件无线电架构会包含一个通用处理器模块以及FPGA实时处理模块，这需要不同的编程技巧和技术能力，从算法到原型需要太长的时间;而开发所需要涉及的学科非常多，数学、仿真、用户界面甚至FPGA，驱动、控制、调制等涉及的软件工具复杂，而且软件工具并不适用于系统级设计。因此，开发软件无线电架构，通常会有较长的学习时间，而且开发出来的产品也还面临有限的代码复用问题，时间和成本花费都很高。

　　Jin Bains在EDICON China 2015主题演讲报告上指出，在报告之前，他去了中国的长城，他很感叹人类在创造工程上的伟大。而在5G时代，随着硬件变得越来越小，带宽越来越高，运行速度越来越快，软件在测试领域的面临的挑战也日益严峻。但是，有问题发生的地方，就必然存在着解决之道，也就能体现人类的创造能力的伟大，LabVIEW 通信系统开发套件就是这样的一个工程，它正在像NI的其他测试工具一样，将成为下一个时代的测试先锋。

　　我们看一看，LabVIEW通信系统开发套件如何给下一代通信系统面临的挑战带来解决的机会。

　　为了系统实现，LabVIEW 通信系统具有经典的设计流程，避免了以往的软件无线电架构为人诟病的分立式软件工具、冗长的设计流程和耗费大量的时间成本问题。

　　一个发生在毫米波原型设计中的例子是，使用LabVIEW 通信系统，整个项目大约持续了一个日历年的时间，相比于使用其他开发工具，时间节省了一半还多。

　　统一的设计流程是LabVIEW 通信系统的一大特色。

统一的设计流程

　　算法

　　硬件感知设计环境

　　设计平台不但可以根据设计需求将算法设计正确编译至FPGA，还可为浮点数到定点数转换提供数据参考。

　　Jin Bains说，将FPGA与软件结合起来，这是非常有价值的研究，这对5G时代的原型设计更加有益。

 

关键词： National Instruments MIMO LabVIEW 5G