LabVIEW实时局部器肩负着核心体系控制器的角色?

2020-10-12 16:34  来自: 本站 作者:原创 浏览次数:

  无线通讯商讨中一个令人痛快的限度。对下一代无线数据通讯汇集,它将带来显明的跨越,据有在更高的数据速率下以更高的切实性见谅更多用户同时亏损更低功耗的才华。愚弄NI 大范畴MIMO的使用步伐框架,研究者或许速快搭修128天线的MIMO系统级部署软件和顶尖的NI USRP™ RIO软件无线电硬件,来举行大规模天线体系的速速原型创造。使用一套方便且可使用于创修基于逻辑和高性能管理优化排列的打算历程,该畛域的研发者大概运用纠合的软件和硬件陈设进程来得志这些高度复杂体系的原型放置需要。

  随着搬动修造的数量和人们所应用的无线数据流量的指数级促进,使令着商量人员看待新才具和新设施的探求以处理这一日益促进的需求••。下一代的无线数据蚁集,被称作第五代搬动通讯才华或 5G,必须要解决容量局限••,以及少许现有通信体系中保留的寻事,诸如聚集的确凿性、掩盖率、能效性、和延迟性等。大范畴MIMO动作5G才智的一种完成谋略,阅历在基站收发信机(BTS)上利用大批的天线根)实现了更大的无线数据流量和衔接确切性。这种格式从根本上变动了现有法例的基站收发信机架构,现有准则只使用了最多8根天线组成的扇形拓扑。由于拥罕有以百计的天线单元,大边界MIMO或者诈骗预编码能力集将能量群集到计划挪动末端上,从而降落了辐射功率。通过把无穷能量指向到特定用户,辐射功率低重,同时应付其谁们用户的滋扰也低沉。这一特性对付现在受作梗节制的蜂窝聚集来说口舌常有吸引力的。如果大畛域MIMO的宗旨真的也许告竣•,那么将来的5G汇聚一定会变得更快•,可能见谅更多的用户且具有更高的可靠性和更高的能效。

  由于大范围MIMO运用了较多的天线单元,于是面临了一些现有密集未碰到过的体例挑战。比方说,此刻基于LTE或LTE-A的数据辘集所需的导频开销是与天线的数量成比例的。而大范畴MIMO处置了巨额岁月复用的天线的支付,在坎坷行之间具有信谈互易性。信谈互易性使得上行导频得到的通讲形式音问可以在下行链路的预编码器中被利用。其大家更多实现大限制多入多出的离间还搜求:在一个或多个数量级下来必定数据总线和接口的界限;以及在伟大伶仃的之间实行散布式的同步。

  这些有合依时、处置以及数据麇集上的离间使得原型化验证变得更为合键。为了让研发者大概注明对应理论,这就意味着必要把理论事务变更到实质的试验台上。经历欺骗确切使用场景中的本质波形,研发者开发分娩品原型并决定大周围MIMO的伎俩可行性和商业可行性。就新型无线准绳和才智来叙•,把概思转化为产品原型的光阴就直接重染到了本色陈列和营业化的历程。研发者能越快地设备分娩品原型,就意味着社会能越早地受益于这项更始材干。

  下面所述的是一个完全的大限制MIMO欺骗方法框架。它包括了搭建天下上最通用的、灵便的、可扩展的大限制MIMO尝试台所需的硬件和软件,该考试台周济实时处置以及在研发团队所感有趣的频段和带宽长进行双向通信。使用NI软件无线电(SDRs)和LabVIEW系统睡觉平台软件•,这种MIMO系统的模块化天性促使系统从仅有几个节点发扬到了128天线的大边界MIMO体例。并且随着无线磋商的演进,基于硬件的活泼性,它也能够被从头罗列到其所有人修筑的使用中,譬喻点对点蚁集中的散布式节点,或多小区蜂窝聚集等。

  图1. 瑞典隆德大学——基于USRP RIO的大边界MIMO测试台 (a) 一种自定义的横向极化贴片天线阵列(b)。

  瑞典隆德大学的Ove Edfors教员和Fredrik Tufvesson教接管NI全盘闭作,诈骗NI大规模MIMO愚弄步骤框架建筑出了一套宇宙上最大限度的MIMO系统(见图1)。我们的体系利用了50套USRP RIO软件无线电来完结大领域MIMO基站收发信机天线天线的配置。基于软件无线电的概想,NI和隆德大学研发团队建筑了编制级的软件和物理层,该物理层诈骗了犹如于LTE的物理层和光阴复用技艺来达成移动端接入。在这一连结过程中所开发的软件,可行动大局限MIMO诈骗措施框架的一片面被下载。表1中展现了大限制MIMO运用举措框架所周济的体例和容许参数。

  正如其他们通讯蚁集,大鸿沟MIMO体系由基站收发信机(BTS)和用户筑筑(UE)也许是移动用户所组成。

  大限度MIMO体例展望蜂窝辘集的诈骗,其通常由基站收发信机(BTS)和用户制作(UE)或移动用户所构成。不过,大界限MIMO彻底改观了以往须要筑立大宗的BTS天线以同时跟多个用户开发举办通讯的传统拓扑构造。在NI和隆德大学联结制作的编制中,其BTS采取了每用户建设10个基站天线单元的编制调整因数•,可同权且间提供10个用户,对这个100天线基站举办全带宽访问的才干。每用户制造10个基站天线单元的这一体系摆布因数已经使得巨大理论收成获得被表明。

  在一个大边界MIMO系统中,一组用户筑设同时发射一组正交导频到基站收发信机(BTS)•。而BTS所汲取的上行链路导频就可被用来料想信谈矩阵。不才行链路时隙中,该信叙猜想即被用于筹划下行链途信号的预编码器。理想景况下,这就导致每一个挪动用户从无扰乱的信谈上收到所要转达给全部人的音尘。预编码器支配是一个盛开的筹议畛域,且合用于形形色色的体系操纵计划。举个例子,预编码器可用来摆布尽也许地对其我用户不发生干扰、最小化总辐射功率,也许是减少所发送射频暗记的峰值平均功率比。

  大领域MIMO运用程序框架可用于许多的建造操纵中,且可支援64到128天线MHz瞬时实时带宽,同时援救多个寂寞用户设备同时操纵。这个相仿LTE的订交运用2048个点的快速傅里叶更换谋划(FFT)和0.5毫秒的时隙,如表1中所示•。这0.5毫秒的时隙保证了充裕的信讲一样性,促进了挪动实验场景中(换句话叙,用户制作是在行动的)的信叙互易性•。

  基于NI平台的大领域MIMO行使手腕框架将软件无线电、时钟分派模块、高数据恍惚量PXI体例以及LabVIEW相共同,供应了一个具有鲁棒性和肯定性的研发所诈欺的原型设计平台。这一部分就整体剖明了基于NI的大范围MIMO基站和用户修筑末了中所用到的百般硬件和软件个体。

  USRP RIO软件无线 MIMO集成收发仪和用于升高基带办理速度的高机能Xilinx Kintex-7 FPGA•,所有的这些硬件均封装在一个0.5U的机架安装式外壳内。它将主机控制器通过PCI Express x4总线相接到体系局限器,为台式电脑也许PXI Express主机供给高达800MB/s的数据传输速度(或是经过ExpressCard为札记本电脑供应200MB/s的速度)。图2供应了USRP RIO硬件的步骤框图概览•。

  大限度MIMO诈欺要领框架操纵PXIe-1085机箱,这是一款高档的18槽PXI机箱,其诈欺的PCI Express第二代方法使得每一个插槽都可用于高朦胧量••、低延迟性的行使陈设。该机箱占据每插槽高达4 GB/s的专用带宽,以及12 GB/s的系统带宽。图3所浮现的是双开关的背板架构图•。多PXI机箱能履历菊花链恐怕星形链的装备系统扩张搭修高通说数的编制。

  大限度MIMO诈骗举措框架运用了FlexRIO FPGA模块来增加灵动的高性能的解决模块,这些模块是基于PXI状态,并可应用LabVIEW FPGA模块举行编程。PXIe-7976R FPGA模块或许孤立使用,它供应了逻辑单元丰富且可定制的Xilinx Kintex-7 410T,经历PCI Express Gen 2 x8总线与PXI Express背板相接。别的诈欺高职能的射频收发器、基带模数改造器数模调动器以及高速数字I/O,大个别插入式FlexRIO适配器模块可进一步扩张该平台的I/O效能••。

  Ettus Research公司的OctoClock 8通讲时钟分配模块需要了对高达8套USRP设备年华和频率的同步,体验在成亲长度暗记中夸诞和支解一个外部10MHz参考时钟和每秒脉冲数(PPS)信号的八种方法来完成同步。OctoClock-G利用内中集成的GPS锁定晶体振荡器(GPSDO)行为内里韶华和频率参考。图4流露的是OctoClock-G的体例概图。前面板上的一个开关用来供用户采取行使内里时钟源依然外部参考时钟。有了OctoClock模块,用户就或许便当地搭建出MIMO体例,并与其他或许涉及到MIMO磋商的高通讲数体系或十足共同职业。

  LabVIEW供应了一个集成化的器材链•,用以处分体例级软硬件细节;在图形化用户界面上可视化体系音讯,创造通用解决器(GPP)、实时和FPGA代码;以及将代码摆列到研发考试台上。借助LabVIEW,用户大概轻易集成其全部人编程境况中的代码,比如ANSI C/C++可体验移用库节点函数集成、VHDL可经过IP集成节点集成、甚至 .m文件脚本也可经过LabVIEW MathScript实时模块举行集成。这使得制造具有高度可读性和可定制性的高功能陈设变得可以。全数的硬件和软件在团结个LabVIEW项目中举办处置,使得筹议人员或者将代码布置至所有解决单元并在勾结的环境中运行万种测试场景。大鸿沟MIMO运用措施框架采取LabVIEW实行制造是缘由LabVIEW提供的高劳绩及其基于LabVIEW FPGA模块编程和局部I/O的手腕。

  以上软硬件平台组件相结闭即可构成可从几根天线根同步天线的测试台。为了便于用户明了,本才智白皮书仅评释了64、96以及128天线天线个双通说USRP RIO设备,经过星形架构相连到四个PXI机箱上。主机箱密集数据后由FPGA和基于四核Inteli7处理器的PXI局部器进行鸠集处分。

  在图7中•,主机箱诈欺了PXIe-1085机箱作为主数据麇集节点和实时标志处置引擎。PXI机箱供给了17个插槽,预留给输入输出制作、准时和同步模块、用于实时暗号处分的FlexRIO FPGA模块以及毗连从机箱的舒展模块。128天线的大畛域MIMO BTS体系须要过度高的数据含糊量来蚁集和实时处分128个通谈发送和吸取的I-Q正交信号•,对此PXIe-1085机箱是最佳选拔•,它支援隐约量高达3.2GB/s的PCI Gen 2 x8数据链途。

  在主机箱第一槽位的PXIe-8135 实时限定器或嵌入式策动机掌管着核心系统局部器的角色•。PXIe-8135 实时控制器械有2.3GHz四核i7-3610QE办理器(单核下最大可超频降低到3.3GHz)。主机箱内还包罗4个PXIe-8384(S1到S4)接口模块,用于将子机箱贯串到主系统•。主从机箱间履历MXI总线举行贯串,的确来谈是PCI ExpressGen 2 x8总线•,为主从节点之间供应了高达3•.2GB/s的数据传输隐隐量。

  体系还包括了8个PXIe-7976R FlexRIO FPGA模块,用来中意大限度MIMO编制中的实时暗记处置必要•。插槽的身分配置示例涌现了主机箱中的FPGA也许通过级联式样毗连•,以布施每一个子节点的数据治理需求。每个FlexRIO模块或许通过背板以低于5μs的延伸和高达3GB/s的朦胧量与其所有人FlexRIO模块或一共USRP RIO进行数据通信。实行吸取或发送数据,况且延时小于且朦胧量。

  准时和同步周旋任何一个必要摆设多量无线电筑设的体系来说都是至关要紧的,对待大限制MIMO系统来叙也是如许。BTS系统共享一个通用10MHz参考时钟和一个数字触发暗号,用于启动每个无线电设备的数据搜聚和天才,以保障全豹编制之间的体例级同步(拜见图8)••。PXIe-6674T守时和同步模块具有一个恒温晶体振荡器(OCXO),位于主机箱的第10槽,可天赋一个十分太平且精细的10MHz参考时钟(50 ppb的详明度)并供给一个数字触发标志来完毕与OctoClock-G时钟分配模块的同步。之后,OctoClock-G供应并缓存这一个10MHz参考时钟标记(MCLK)和触发暗号(MTrig)到OctoClock模块,以一对八的比例提供给USRP RIO创造,从而包管悉数天线MHz的参考时钟和主触发记号。这里提到的限定架构可细致地范围每一个无线电修筑 /天线. 大鸿沟MIMO系统时钟分派框图

  从天线发源,OFDM物理层的处分在FPGA中完成,如此规画强度最大的处置就可在天线左近推行。之后,策划功效与MIMO摄取机(MIMO RX)的IP函数相联关,从而取得每个用户和每个副载波的信谈消歇。而后再将计划得到的信讲参数传输到MIMO发射端(MIMO TX)进行预编译,将能量鸠集到单一用户的回路中。虽然介质拜访限制的某些个人是在FPGA中告终•,可是其大私人的完成另有其全班人更高层的极少处置照样在通用处理器(GPP)中完毕的。体系每个阶段应用的特定算法是而今一个灵便的商讨畛域••。全部体例可诈骗LabVIEW和LabVIEW FPGA实行重新扶植——在提升速度的同时无需牺牲步伐的可读性。

  每一个用户制作代表一台手机可能是其大家单入单出(SISO)或具有2x2 MIMO无线听从的无线开发。用户筑造(UE)的原型试验诈欺了具有集成式GPSDO的USRP RIO,并始末一根PCI Express转ExpressCard线缆跟尾到一台札记本电脑。GPSDO的主要性在于它供给了更高的频率详细性,而且倘使他日举办体系扩大有须要时,也可提供同步和得回地理因素的才具。一个范例的测试台竣工会平昔包括多个用户制作的体例,此中每一台USRP RIO可极度于一台或两台用户开发。在用户制作上布置的软件与BTS的软件很是相同,但是它只是行为一个单天线编制达成,因此将它的物理层放在USRP RIO中的FPGA上告竣,而把介质会见控制层(MAC)放在主机PC上实现。

  NI手段通过LabVIEW体系调动软件以及USRP RIO和PXI平台的齐集正在彻底纠正高端科研体例的原型设计门径。本著作介绍了一种搭建大规模多入多出(MIMO)体例的可行步伐来进一步胀动5G的商议。该利用步骤框架中应用的百般NI技巧的奇怪齐集达成了多量无线电创造在韶华和频率上的同步,并且PCI Express技艺也供应了以15.7GB/s速率凹凸行传输和密集I-Q标记所需的模糊量•。FPGA的数据流安插格局简化了物理层和介质探望限制层上的高功能办理,合意实时处置的吁请。

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  STSW-STPM003 STSW-STPM003为STM32F4考究套件和EVALSTPM32三相固件告终

  4个STPMs计量 用于存储参数EEPROM援助(可选) USB虚拟Com端口(VCP),用于救济GUI和LabTools Minishell(交代行理会器),用于经验USB发送命令 在UART或SPI STPM通信 STM32处置门径和驱动步调周济基于立方MX 愚弄STPM3x和STM32F407安设中的固件完毕的三相利用的建立。它也曾兴办了基于STM32F407VGT与EVALSTPM32接口的STM32F4察觉套件,但它或者很轻易地移植到另外微限制器。

  包STM32微局限器ARM ®皮质® -M0 +和ARM的Cortex-M3 符合STM32Cube创造框架 在其全班人STM32平台便携式 基于RS-485通信的PC接口 通信层用于调换主站和传感器节点 传感器修筑和传感器数据收罗 快快傅立叶更换(FFT)运算,以评估震动谱 此试剂盒搜罗用于一个无缺的固件版本STEVAL-IDP004V1和STEVAL-IDP003V1评估板,以敦促在设立中,数据交流和管理方面的编制办理。它是基于STM32CubeHAL库,并使勤劳能壮大的STM32CubeMX东西来作战微范围器和改变而不会落空数据的创修事务区。...

  STSW-BFA001V1 STSW-BFA001V1软件包STEVAL-BFA001V1B

  固件履行例来构建操纵手腕样子监测和预测性作战基于三维数字加速度计,境遇和声学MEMS传感器 重心件征采算法为先辈的时光和频率域标识处理震荡体认 可编程FFT大小(512,1024或2048点) 可编程FFT均衡和重叠 可编程窗(平顶,汉宁•,汉明) 速度RMS均线,加速度最大峰值 中央件集成麦克风算法: PDM到PCM 声压 音频FFT 固件包STM32F469AI设备了在分裂的微控制器系列便于率领 PC数据监视经验任何游离结尾模仿器 示例示范固件STEVAL-IDP004V1 IO-Link的主成效的多端口评估板和DE通信dicated PC GUI 分外STSW-BFA1PREDMNT形态监测固件修理成与STSW-IDP4PREDMNT相互作用•,并且答允经过STM32MP157C-DK2网合数据上传至云•。 在固件包旨在赞成您兴办基于样式监测的产业预计性修造管理计划。•...

  STSW-USBPD45CFW STSW-USBPD45CFWSW包STEVAL-USBPD45C 45瓦USB C型™电源适配器发货

  包与诈骗实例的二进制为STEVAL-USBPD45C 45瓦USB C型™电源输送适配器。 诈欺固件基于所述认证X-CUBE-USB-PD软件摆设的ARM ® 32位皮质® -M0 STM32F051 MCU和PD3•.0认证STUSB1602A C型限制器。 在STSW-USBPD45CFW软件包被支配为周济STEVAL-USBPD45C 45瓦USB C型电源输送适配器参考调理。

  STSW-IOD003 STSW-IOD003基于STM32Cube L6362A的IO-Link通信收发器修立IC评估软件

  62A IO-Link通信收发器装配IC集成在STEVAL-IOD003V1评估板的处理驱动法子层 GPIO和IRQ的创立 用于摄取和发射I / Q信谈限定 障碍阻隔解决 用于范围L6362A建筑 易于在不合的微限度器系列可移植性示例运用要领••,这要归功于STM32Cube 自由的,用户友好许诺证条件 在STSW-IOD003是用于STEVAL-IOD003V1评估板它集成了L6362A IO-的评估软件链路收发器创造。

  EVL6564H-100W EVL6564H-100W基于所述L6564H 100瓦过渡模式PFC预就寝器树范板

  压范围:90至265 VAC 最小线F →输出电压纹波:20 V峰峰值 维系韶华:10毫秒(V DROP 后保留光阴:300 V) 最小开关频率:40千赫 最低料想效果•: 92%(@ V 在 = 90 VAC,P OUT = 100 W) 最高情况温度:50℃ PCB楷模和大小:单面为35μm,CEM-1,90×83毫米 此示范板是基于新的过渡模式PFC限度器L6564H和器具100 W,宽局部的电源输入,PFC预打算器适用于镇流器,适配器,平面屏幕露出器,并且统统具有SMPS以中意IEC61000-3-2或JEITA-MITI准绳。...

  RS232端口连接与微限定器 主动COM联贯 L9177A SPI寄放器读取和写入 可能天禀可编程durationactuations 可能性限定L9177A并行致动。 在STSW-L9177A是一个图形用户界面(GUI),其高兴以初始化并通过SPI愿意变化参数限度EVAL-L9177A评估板,处置并行PWM输入和读出的输出。该L9177A GUI已经诈骗Labview的制作和其应用,如微控制器接口,在SPC56M察觉板•。

  2是一款PWM器件,安放用于宽输入节制•,也许产生低至0.8V的输出电压。 NCP3012需要集成栅极驱动器和内里成立的75kHz振荡器,可以与外部频率同步。 NCP3012具有外部储积跨导误差扩大器,内部固定软启动。 NCP3012将输出电压监控与电源优异引脚相联结,以指导编制处于稳压样子。双听从SYNC引脚使器件与更高频率(从模式)同步,或输出180度异相时钟标记以驱动另一个NCP3012(主模式)。守护听命收集无亏损电流限制和短说庇护,输出过压和欠压戍守以及输入欠压锁定。 NCP3012遴选14引脚TSSOP封装。万分适关需要电源作梗最小的噪声敏感操纵。 (医治,麇集等) 特性 优势 输入电压控制为4.7 V至28 V 大概运行百般输入电压 75 kHz支配 劳绩高 0.8 V +/- 1%参考电压 切实的编制调整 缓冲外部+1•.25 V参考 附加放置1 mA输出以供分外愚弄 电流控制和短谈守护 体系级守御 PowerGood输出引脚 电源排序功能 启用/禁用引脚 电源排序听命 输入和输出电压护卫 增强的体系级戍守 外部同步 恐怕同步到更高频率或180°异相 应用•...

  1同步降压节制器IC旨在为14引脚SOIC中的板载DC-DC利用供应便利的同步降压稳压器。 NCP1581专为跟踪操纵而睡觉,供给轨讲输入。 NCP1581遴选固定内部400 kHz开合频率使命,准许诈欺小型外部元件。该器件具有由外部电容创筑的可编程软启动,欠压锁定和输出欠压检测•,可在检测到输出短路时锁定器件。电途图、引脚图和封装图

  是一款1 / 3.2英寸CMOS有源像素数字图像传感器,像素阵列为4208H x 3120V。 AR1335数字图像传感器选取打破性的1.1μm像素才华,阅历高出的灵敏度,量子成效和线性全阱供给非凡的低光图像质量。这使得图像材料或者与数码相机相媲美•。 AR1335拣选专心于低功耗的传感器架商榷低Z高度的高射线角度(CRA),是智在行机和其他们们转移修立利用的理想遴选。它集成了庞大的片上相机效劳,如窗口,镜像,列和行跳过模式以及速照模式。它可阅历利便的双线串行接口进行编程。 AR1335传感器不妨高达每秒30帧(fps)的速度天禀全诀别率图像,并救助高等视频模式,收集4K 30fps,1080P 60fps和720P 120fps•。 性格 13MP CMOS传感器,选择先辈的1.1μm像素BSI手段 数据接口:2,3和4通谈MIPI 可用于MIPI的比特深度紧缩:10-8和10-6以下降带宽 启用立体视频捕捉的3D同步限度 6.8 kbits一次性可编程保存器(OTPM) 可编程控制器:增益,程度和垂直消隐,自动黑电平偏移改正,帧大小/速率•,曝光,掌握和崎岖图像反转,窗口大小从容移 两个片上锁相环途(PLL)振荡器,具有超低噪声性能 片上...

  1是一款同步降压限度器,调节用于宽输入节制,不妨产生低至0.8 V的输出电压.NCP3011供应1.0 A栅极驱动器和内部创设的400 kHz振荡器。 NCP3011具有外部抵偿跨导差错延长器,内置固定软启动。 NCP3011将输出电压监控与PowerGood引脚相共同,以训诫体例处于稳压状态。双效用SYNC引脚使器件与更高频率(从模式)同步,或输出180°异相时钟信号以驱动另一个NCP3011(主模式)。护卫功效收集无消耗电流限度和短谈保卫,输出过压和欠压保护以及输入欠压锁定。 NCP3011采用14引脚TSSOP封装。 脾气 优势 输入电压局部为4.7 V至28 V 恐怕运行各种输入电压 400 kHz运行 效果高,体积小 0.8 V +/- 1%参考电压 准确的体例计划 缓冲外部+1.25 V参考 附加1 mA输出 电流局部和短途庇护 系统级戍守 PowerGood输出引脚 电源排序听命 启用/禁用引脚 电源排序功能 输入和输出电压保卫 巩固体例级守卫 外部同步 可能同步到更高频率或180°异相 符闭AEC-Q100和PPAP(NCV3011) 适用于汽车诈骗 诈骗 末了产...

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