NI PXI+FPGA：优化802.11ac测试，提升WLAN性能

本文主要探讨了如何利用National Instruments (NI) 的PXI (Platform for eXtensible Instrumentation) 结合FPGA (Field-Programmable Gate Array) 技术实现最佳的WLAN（Wireless Local Area Network）测量，特别是针对802.11ac标准。随着802.11ac的发展，传统的测试设备已难以满足测试工程师对于高性能、低成本和紧凑空间的需求。802.11ac标准支持多种带宽模式，包括20、40、80MHz及可选的160MHz，甚至非连续80+80MHz TX和RX带宽，这带来了更高的数据传输速率。 NI的NIPXIe-5644R作为首选设备，其用户可编程FPGA特性使得测试工程师可以根据需要定制仪器，灵活性极高。通过NI提供的WLAN分析和生成工具包，测试人员可以便捷地进行信号调制、频谱测量，以及实现多输入多输出(MIMO)配置，如4x4 MIMO。这些工具支持快速生成或采集功能，有助于缩短测试和开发周期。 对于802.11ac的最大性能，当使用160MHz带宽、8x8 MIMO、256-QAM调制和短保护间隔时，理论数据速率可达到6.93Gbit/s。而在更常规的80MHz带宽、4tx通道和256-QAM条件下，平均数据速率大约为1.56Gbit/s。为了计算不同配置下的数据率，需要考虑子载波编码位数(NBPSCS)、每频段复数数据数(NSD)、码率(R)和符号间隔(TSYM)等因素。 此外，文章还重点介绍了多用户MIMO(MU-MIMO)技术的应用，这是一种高级MIMO技术，它允许一个终端同时与多个用户进行通信，显著提高了无线网络的并发性和效率。通过NI PXI结合FPGA的解决方案，测试工程师能够有效地应对802.11ac标准的挑战，提升测试效率和测试质量，适应快速发展的无线通信市场。