LabVIEW y PXI Impulsan la Nueva Generación de Pruebas Inalámbricas
Imprimir
¿Cuántos dispositivos inalámbricos utiliza cada día?
Piense por un momento en el transceptor IEEE 802.11a/b/g que provee Wi-Fi a su laptop. También puede tener un transmisor de 315 MHz FSK que de manera remota abre las puertas de su auto. Probablemente un transmisor de 433 MHz ASK provee acceso remoto a la puerta de su cochera. Su vehículo podría contar con radio satelital, un dispositivo de navegación GPS, o hasta una etiqueta RFID para pago automático en autopistas. La tecnología RF está en todas partes, y todo apunta a la integración de una mayor cantidad de dispositivos en el futuro.
Esta explosión en la adopción inalámbrica produce nuevos retos para el diseño y pruebas de productos con un componente de RF. National Instruments está ayudando a resolver estos retos con un nuevo conjunto de nuevas herramientas optimizadas para pruebas de dispositivos inalámbricos (ver Figura 1). Las siguientes tres tendencias en la industria inalámbrica requieren un nuevo enfoque para la prueba de dispositivos inalámbricos.
Figura 1. Usted puede implementar pruebas de dispositivos inalámbricos con el software
LabVIEW 8.6, y el analizador de señal RF vectorial NI PXIe-5663 6.6 GHz, el generador de
señal RF vectorial NI PXIe-5673 6.6 GHz, y el chasís de 18 ranuras NI PXIe-1075, los cuales
aprovechan las tecnologías comerciales como procesadores multinúcleo y FPGAs.
Tendencia 1: Número Creciente de Estándares Inalámbricos – Los dispositivos de consumo tales como teléfonos celulares y sistemas de entretenimiento en automóviles frecuentemente integran múltiples protocolos de comunicación. Muchos teléfonos inteligentes de la siguiente generación soportan una amplia variedad de estándares tales como GSM, EDGE, WCDMA, WiMAX, WLAN, DVB-H, MediaFLO, Bluetooth, y GPS. Como resultado, usted puede toparse con el reto de construir sistemas de pruebas automatizadas que sean los suficientemente flexibles para probar estos dispositivos multiprotocolo.
En la fase de diseño, una alternativa para mantenerse a la par con los últimos avances en los dispositivos inalámbricos es a través de una plataforma definida por software. Utilizando algoritmos basados en el NI Modulation Toolkit para LabVIEW, usted puede medir características de forma personalizada de la capa física. Por ejemplo, investigadores tales como el Dr. Umberto Spagnolini en el Instituto Politécnico de Milán, están utilizando LabVIEW para hacer prototipos de algoritmos de los estándares emergentes tales como WiMAX. Estos investigadores pueden controlar directamente parámetros de control de sistema, incluyendo la codificación de canal, potencia, y esquema de modulación; al mismo tiempo agrega desvanecimiento e interferencia multitrayectoria para determinar la inmunidad del sistema como un prototipo de los algoritmos emergentes de WiMAX.
En las pruebas en producción, usted puede utilizar un solo sistema basado en LabVIEW y PXI para probar múltiples protocolos tales como WCDMA, WLAN, WiMAX, DVB-T y GPS, simplemente reconfigurando las mediciones utilizando herramientas específicas proporcionadas por National Instruments Alliance Partners. Además, puede combinar la instrumentación PXI RF con más de 1,500 módulos PXI, incluyendo digitalizadores de alta velocidad, generadores de onda arbitrarios e instrumentos DC de precisión para completar su sistema automatizado de prueba.
Figura 2. LabVIEW, PXI, y el software de administración de prueba NI TestStand proporcionan una plataforma escalable para pruebas en paralelo.
Tendencia 2: Demanda Acelerada por Tecnología Inalámbrica – El volumen de manufactura de los dispositivos inalámbricos se ha ido incrementando de manera estable por años. Sin embargo, la combinación de tecnología de RF más accesible y el despliegue de dispositivos RF en países en desarrollo, han tenido como consecuencia el mayor incremento de todos los tiempos. Por ejemplo, Brasil, Corea e India ya han utilizado o planean utilizar estaciones base WiMAX para desplegar acceso a Internet de banda ancha a más lugares remotos, con el pronóstico de que el número de suscriptores WiMAX alcanzará los 60 millones en el 2010.
A través de esta increíble adopción, las tecnologías inalámbricas se han convertido en materia prima, y, en algunos casos, es el costo de prueba y no los materiales el principal punto a tomarse en cuenta para definir el costo de producción (COGS). Una manera efectiva de reducir los costos de producción es reducir el tiempo de prueba. Usted puede lograr esto aprovechando las últimas tecnologías comerciales de bajo costo, incluyendo procesadores multinúcleo, arreglos de compuertas programables (FPGAs), y buses de datos de alta velocidad como PCI/PCI Express. Debido a que la plataforma de prueba PXI incorpora estas tecnologías, puede ayudarle a crear sistemas de pruebas de alto rendimiento capaces de procesamiento paralelo y mediciones en paralelo. Un diagrama ilustrando los algoritmos en paralelo y prueba de dispositivo en paralelo se muestra en la Figura 2.
Para ilustrar el rendimiento del nuevo generador de RF de señal vectorial NI PXIe-5663 6.6 GHz, considere una secuencia básica de prueba WCDMA contra instrumentos tradicionales. Tal como muestra la Figura 3, el analizador de señal RF PXI ofrece una mejora significativa en la velocidad de las mediciones. Este rendimiento puede resultar en grandes ahorros en pruebas para su aplicación. Para comparaciones adicionales, vea la página 10.
Figura 3. Los nuevos instrumentos modulares PXI RF ofrecen hasta cinco veces en mejora de tiempo de medición con exactitud comparada a los instrumentos tradicionales. Los resultados mostrados arriba fueron ejecutados con más de 1,600 símbolos.
Tendencia 3: Incremento en la Complejidad de SoC – La creciente integración de componentes en un solo circuito integrado de radio frecuencia (RFIC) es evidente. Por ejemplo, mientras muchos dispositivos RFIC requieren solo pruebas en banda base y RF, muchos sistemas en un solo chip (SoC) de próxima generación requieren las medidas de precisión DC y E/S de alta velocidad.
El reto de probar protocolos de comunicaciones complejos, tales como DigRF, es que la señalización digital inicial entre el procesador de banda base y el SoC es requerimiento. Para cumplir este requerimiento de aplicación, el diseño gráfico de sistemas con LabVIEW ofrece acceso al hardware programable FPGA, tales como los nuevos módulos PXI de la Serie R equipados con FPGAs de alto rendimiento Xilinx Virtex. Los FPGAs proporcionan una ejecución rápida porque son inherentemente paralelos y tienen una ejecución determinística (fiable). Los ingenieros han tradicionalmente programado FPGAs a través de los lenguajes de descripción de hardware tales como Verilog or VHDL, los cuales utilizan sintaxis de bajo nivel para describir el comportamiento del hardware. La mayoría de los ingenieros de prueba no tienen experiencia en estas herramientas. LabVIEW FPGA ofrece ayuda al abstraer los detalles de la programación FPGA.
Conozca Sus Retos de Pruebas
LabVIEW 8.6 mejora el rendimiento de aplicaciones que utilizan tecnología multinúcleo y FPGA para sistemas de pruebas de RF definidas por software. A medida que los nuevos procesadores multinúcleo están disponibles, los tiempos de medición de RF continuarán reduciéndose sin requerir cambios en la instrumentación PXI RF o la programación en LabVIEW, de este modo asegurando un máximo rendimiento en la medición, incrementando la longevidad del sistema, y disminuyendo la inversión de capital. Con estas capacidades, usted puede enfrentar retos de prueba de dispositivos inalámbricos actuales y futuros.
– Kevin Bisking kevin.bisking@ni.com Kevin Bisking es el gerente senior de producto PXI. Él cuenta con un grado en ingeniería eléctrica por The University of Texas at Austin.
– David Hall david.hall@ni.com David Hall es un gerente de producto de comunicaciones y RF. Él cuenta con un grado en ingeniería de computación por Penn State University.
Para aprender qué hay de nuevo en RF, http://www.ni.com/rf/esa
Imprimir
Legal
Este material está protegido por las leyes del derecho de autor de los EE.UU. y otros países y cualquier uso en no conformidad con estas leyes está prohibida, incluyendo pero no limitado a la reproducción, DESCARGA, duplicación, adaptación y transmisión o emisión por cualquier medio, dispositivo o proceso.