AD9361+SIMULINK通信鏈路快速驗證開發

ADI公司設計的捷便收發器AD9361為無線通信提供了很大的幫助，射頻前端的體積和功耗都得到了很大的改善，在一個FMC板卡上就能實現射頻信號到數字基帶信號的轉換。雖然AD9361擁有這麼多的優點，但是如何真正的用好這款捷便收發器，來為我們快速搭建一個無線通信平台依然存在很大的問題。下面我就為大家介紹成都定為電子研發的一款基於AD9361+simulink的通信鏈路快速驗證平台UN(USDR Nano)。

隨著系統設計的複雜性不斷增加，當設計集成度超過百萬門後，設計正確性的驗證比設計本身還要費勁，系統模擬的實時性很難滿足要求。在針對複雜鏈路進行軟體模擬時，系統的模擬時間往往需要佔據大部分的設計時間。我們常常會為了模擬鏈路的某些功能，而不得不等上幾個小時甚至幾天。如果我們有一台設備能夠實時的抓取無線通信的信號並輸入到我們的數字鏈路中進行模擬，那麼我們的模擬效率和準確度可以大幅度的提高。為此，成都定為電子經過不懈的努力，使用ADI的AD9361晶元並基於Simulink研發了一款軟硬體協同模擬平台，可以達到實時抓取無線信號並導入到simulink鏈路當中進行實時的模擬。

我們在simulink中封裝了HIL_TX和HIL_RX兩個模塊。HIL_TX用於將simulink中的數據發送給UN板卡上9361的DAC，HIL_RX用於將UN板卡上9361的ADC數據抓取並傳送給Simulink鏈路。

1、使用軟硬體協模擬發射信號

在simulink中調用我們的HIL_TX模塊，並將需要發射的基帶信號存儲為*ht格式的數據文件，該數據即可下載到UN板卡，經過上變頻後發射出去。

HIL_TX連接鏈路後的模擬結構圖，按照下圖的結構用戶可以根據自己的需要設計任意的基帶信號發射出去。

2、使用軟硬體協模擬實時抓取無線信號

在simulink中調用我們的HIL_RX模塊就能實時的抓取AD9361的AD數據，並連接的到simulink模擬鏈路中進行實時的模擬。

HIL_RX連接鏈路後的結構圖。使用軟硬體協同模擬的結構，能實時的抓取無線信號並進行模擬，驗證演算法實現的正確性能。首先確保了模擬信號輸入的準確性，其次不用再花費大量時間等待生成BIT文件下載到FPGA才能實際驗證。

下面我們以簡單的QPSK調製解調為例，為大家展示AD9361+Simulink是如何快速搭建鏈路並實時模擬的。

首先我們在simulink內搭建QPSK調製鏈路，並使用HIL_TX發射出射頻信號。

可以使用SCOPE和星座圖觀察模塊觀察理論信號波形和星座圖。

發射模擬鏈路信號為理論信號，沒有引入雜訊，波形和星座圖都非常好。

然後我們來搭建接收部分的鏈路

收發鏈路搭建完成後，可以運行模擬，觀察到接收部分的星座圖以及QPSK解調後的波形

可以觀察到經過無線信道後的信號引入的雜訊，星座圖出現了發散的情況。但此時的性噪比依然很高，數據都可以得到正確的解調。

用戶還可以再增加UN設備，發射指定的干擾信號，來觀察不同干擾情況下無線信號接收信號質量。

UN系統模擬所使用的是實際的無線信號，而且可以實時抓取，對於模擬的準確性和效率都提高來了很多，對數字通信鏈路前期的驗證工作有非常大的幫助。

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