SDR：“硬”的不行？来“软”的！

　　全球电信商正全速扩建4G网络，并致力提高室内信号覆盖率，因此对家庭基站导入需求亦日益迫切；尤其中国电信业者已相继在2013年底取得4G营运执照，更将带动新一波LTE相关设备采购热潮。由于家庭基站对射频前端设计的品质与成本要求皆相当严格，势必驱动芯片商加紧研发更先进的射频元件。

　　抢搭家庭基站，小基站及多模多频智能移动设备产品快速增长春风，软件定义无线电（SDR）系统开发平台看俏。OEM厂商为提供更佳的客户通信体验，正大量支持各种无线通信技术与频段，并且透过以FPGA为基础的SDR系统开发平台，进行产品量产前的通信测试与验证，藉此降低制造成本，并缩短产品开发上市时间，从而促使该解决方案市场需求看涨。

　　事实上，芯片商要提供支持MIMO及宽频谱范围调变技术的射频收发器，并透过先进制程及芯片设计整合更多周边系统零组件，以协助通信设备商取得系统效能与价格之间的平衡点。鉴此，具备低功耗，低成本，高集成度与高灵活性的AD936x系列全集成RF收发器芯片应运而生。

　　无疑，软件定义无线电（SDR）技术，将进一步打造可支持宽频率范围及多重输入多重输出（MIMO）的射频收发器。

　　
　　图 左起分别为ADI公司亚洲区通信业务拓展经理解勇，ADI公司中国技术支持中心经理聂海霞，赛灵思亚太区Zynq业务拓展经理罗霖。

　　看好SDR发展，ADI携手Xilinx推广两款SDR平台解决方案和生态系统，使其产品组合扩大到四款平台解决方案。 ADI公司中国技术支持中心经理聂海霞表示，其解决方案能简化快速SDR系统原型制作和开发流程，适用于国防电子、RF测量仪器、通信基础设施和开源SDR开发方案等应用。

　　聂海霞指出，支持广泛的调制方案和网络规范（如国防电子、仪器设备、通信基础设施等），在性能、高集成度、宽带性能和灵活性方面达到居于行业领先水平。AD9364有大量设计资源作为坚强后盾，有利于加快上市时间，包括软件设计套件和FPGA夹层卡（FMC），可用于快速开发软件定义无线电解决方案。

　　赛灵思亚太区Zynq业务拓展经理罗霖进一步指出，作为赛灵思创造性推出的世界上首款全可编程SoC器件，Zynq器件可以通过片子高速转型，把嵌入式处理器可编程逻辑和IO接口整合在一起，来提升系统的性能，提高集成度，同时具有无可比拟的灵活性能。因此，非常适合于先进的SDR或者无线这方面的应用，相信Zynq器件将给客户带来更多系统层面的价值。

　　3G/4G多频多模设备走热，基站抢搭SDR

　　由于市场对同时支持2G、3G与4G等多模多频技术的移动设备需求与日俱增，开发人员所面临的系统设计挑战也愈发艰巨，因此如何在产品量产前，以最低成本进行多频多模通信系统设计，已成为各家通信设备制造商提升市场竞争力的关键课题。

　　事实上，尽管LTE与LTE-A等技术已开始应用于移动设备中，但通信协议标准仍持续制定中，而设备商与电信运营商为支持最新规格，势必得透过高弹性的开发平台与通信基站，才能确保无线联网效能，并让产品能支援最新规格，进而推升SDR系统开发平台需求增长。

　　
　　图 AD936x系列全集成RF收发器芯片方案，弥补了以上离散器件方案“先天性”需要数量较多元器件、灵活性较差、成本较高等短板。

　　ADI公司亚洲区通信业务拓展经理解勇指出，近年来，3G乃至4G快速上马，并大规模的部署和应用，使得软件无线电的应用需求更为急迫。软件无线电有两个特性：一，硬件平台的统一性。即工程师需要多少共平台设计，一个硬件平台支持不同频段及不同制式和标准；二，可重构性。也即可通过软件编程来支持不同的通信制式，不需要去更改其硬件结构。通过软件编程就可以轻易实现对多平台，多频段，多制式支持。

　　实际上，目前现有市场上的软件无线电的方案并不多，只有两种。一种是基于离散的元器件搭建成的平台，但是这种方案缺点是其需要的元器件数量比较多，外围电路包括外围周边的阻容，电感，外围器件要求均比较多。此外，该方案成本也相对高昂，然而更为至关重要的是其灵活性比较差，往往很难找到一个通用的，可以支持所有制式和频段的离散方案。另外一种就是AD936x系列全集成RF收发器芯片方案，弥补了以上离散器件方案“先天性”短板。

　　事实上，目前市面上的方案除了AD9361和AD9364之外，其他竞争对手提供的射频频带不够宽以及信号带宽也不够宽，大大掣肘其相关应用。此外，对于客户，除需要全集成收发器芯片外，系统级开发需求也变得尤为迫切。看中该市场价值，ADI联手赛灵思共同提供系统级解决方案，并提供参考设计，工程师可基于此快速开发产品，加快产品上市时间和减少研发风险，解勇强调。

　　解勇表示，AD9364对比离散器件方案，外围电容与电感，电阻以及其他IC芯片数量减少一半以上。除外围芯片数量大幅减少，功耗也大为降低，该芯片功耗约700毫瓦。AD9364提供宽广的频带范围，支持从70MHz至6G，覆盖了现有通信标准以及几乎所有通信制式。信号通道带宽是从200KHz至56MHz，囊括主流通信支持。

　　此外，由于内建具可编程特性的FPGA，因此在软件程序修改方面亦相当便利，未来势必将引发学术研究单位、仪器仪表、通信运营商与设备商争相采用。

　　小型蜂窝基站市场加速起飞。全球电信商除如火如荼布建LTE及LTE-A大型基站外，更开始加快企业端、家用以及其他各式领域的小型蜂窝基站建设速度，期提高覆盖率及网络容量，满足未来消费终端爆炸性的流量传输需求，此举必将推动系统级SDR方案普及进度。

　　工程师陷设计经验真空 ADI联手Xilinx完美演绎

　　可能会有业者有这些疑问，到底是什么促成ADI和Xilinx走在一起成为合作伙伴？模拟与数字，两大领域强者强强联手背后的真正价值是什么？

　　罗霖指出，ADI负责射频部分设计，Xilinx则负责包括从接口到嵌入式软件系统到DSP处理设计，帮工程师应对来自这些方面的挑战。

　　
　　图 罗霖表示，ADI和Xilinx提供了完整的参考设计，简化了系统设计，大大地缩短产品的上市时间，使开发时间从数月缩短到数周。

　　聂海霞进一步强调，这种日益复杂的设计挑战，体现在不同方面。首先就模拟工程师需要了解FPGA包括嵌入式这种数字系统。相对于FPGA或者是嵌入式工程师，需要有模拟知识来支持。事实上，很多设计涉及跨专业跨领域，对工程师的要求很高。再者，工程师必须具有系统处理概念。如只有电路设计还不够，必须要对整个应用和系统有比较深了解，只有这样的产品才有可能形成差异化竞争力，同时满足客户的需求。

　　聂海霞补充，ADI和Xilinx之所以最终形成战略合作，主要基于解决当前中国研发工程师所面临种种技术研发上的压力。中国研发工程师，正面临着越来越大的市场挑战，如产品上市时间、研发风险管理等日益严峻的挑战。这些，在中国市场表现尤为突出。除了市场的挑战以外，设计挑战也不容忽视，尤其对中国电子设计工程师来说更是如此。根据ADI调查数据表明，中国电子设计工程师的平均年龄在29岁左右，相对于欧美国家来讲，中国工程师要年轻很多。这，也直接体现了中国工程师缺乏关键工作经验，因此当面对较大市场挑战时，要设计出来比较有竞争力的产品，压力很大。

　　事实上，除了数字和模拟以及系统的需求以外，还需要懂得这种建模或仿真软件，能够帮助工程师在设计初期就能顺利搭建系统，并且做相关仿真。这正好与前面所提及市场压力挑战相呼应。在设计早期把相关系统搭建起来，作为软件的建模和仿真，从而帮助工程师控制整个风险。风险得到了控制，进而对产品上市时间也会有正面的影响。

　　只有持续精准切中真实需求，才会受到客户青睐。“硬”的不行？模拟+数字，来“软”的！以变制变，最终，将形成一系列良性的连锁反应，让人们沐浴科技带来的春风化雨般的滋润。
 

　　文/电子发烧友网执行主编 莫延芬