是德科技：2023亚太赫兹信道探测与 6G 测试台接收机的 FPGA 定制白皮书（14页）.pdf

1、页 1联系我们： Sub-THz信道探测与 6G测试台的FPGA定制用于6G研究的Sub-THz测试台6G 研究尚处于襁褓阶段。国际电信联盟称为“网络 2030”的愿景还未最终定型。虽然业界距离启动标准开发尚有时日，但太赫兹以下（sub-THz）频率已经成为研究的重点。在 Sub-THz（100300 GHz）或太赫兹（300 GHz3 THz）频谱实现高吞吐量性能需要用到极大的调制带宽。研究人员需要一个灵活且可以扩展的测试台，以便在 6G 演进的同时深入了解他们的设计具有怎样的性能。是德科技白皮书 用于 6G 研究的新 Sub-THz 测试台介绍了适用于 D 频段（110170 GHz）和

2、G 频段（140220 GHz）的测试台，该测试台可通过误差矢量幅度（EVM）方法测量波形质量，调制带宽高达 10 GHz 占用带宽。高性能多信道设备和硬件与灵活的信号生成与分析软件相结合，可以帮助研究人员评测 6G 候选波形。Sub-THz 频率存在许多未知特性。确定这些新频段和极限调制带宽可能达到的 EVM 系统性能水平就是其中一个关键的研究领域。信道特性则是另外一个未知因素。白皮书页 2联系我们： 达到 100 Gb/s 或以上数据速率可能需要使用高符号率和大调制带宽，占用带宽可能高达 10 GHz。这些带宽受无线硬件和信道的影响，引入了非常大的线性幅度和相位损伤。自适应均衡器之类的接收

3、机基带算法能够减轻这样的损伤。此外，您可能希望使用多路 输入/多路输出（MIMO）方法提高对信道的利用率，同时发送和接收多个独立的数据流，实现更高的吞吐量。传输多个数据流除了需要使用 Sub-THz 频率的多个硬件信道之外，还需要新的空间编解码算法。最后，业界也在考虑实现 6G 认知无线电等先进能力。实现 这些能力需要对动态空白感测算法以及共享频谱的多个用户之间的共存展开研究。通过在受控的实验室环境中测试 Sub-THz 频率的基带算法，您能够以可重复和可控的方式评测许多场景，从而在外场部署之前经济高效地发现、诊断和调试潜在问题。本白皮书介绍了如何使用是德科技的 Sub-THz 测试台在 D

4、频段进行大带宽的 6G 信道探测研究。测试台使用信道探测信号生成与分析软件，以及用于测量波形质量 EVM 的硬件设备，展示了如何使用同一系统满足不同研究领域的测量需求。接收机系统通常使用基带功能来减轻信道损伤。本白皮书介绍了如何定制测试台接收机的现场可编程门阵列（FPGA），从而在通过空中接口（OTA）信道传输大带宽信号的过程中 评测实时基带算法。本文进一步展示了如何定制测试台接收机来实现实时自适应均衡器和比特误码率（BER）测量。然而，定制方法不止可用于这个应用软件，还使其他 FPGA 实施能够用于 6G Sub-THz 研究和测试。页 3联系我们： 使用Sub-THz测试台进行信道探测 信

5、道探测是测量信道对脉冲做出的响应。如果信道为线性且不随时间发生变化，您可以预测信道对输入的各种信号所做出的响应。系统将会计算对输入信号中每个脉冲做出的响应，并将输出响应加在一起，得到对信号的总输出响应。这个过程叫做卷积。信道探测过程包含三个关键步骤：1.将已知信号发往信道2.捕获从信道发过来的信号3.通过比较发射信号和接收信号来计算信道响应图 1显示了一个包含多个反射目标的自由空间环境。当天线将信道探测信号发送到这个环境中时，采集硬件会捕获到达接收天线的信号功率。您可以使用信道探测软件来分析信号功率。图 1.信道探测过程信号生成PathWave N7608C信号生成软件自定义调制软件信号分析P

6、athWave 矢量信号分析软件(VSA)信号分析软件生成硬件通道采集硬件页 4联系我们： 6G信道探测系统概况图 2 显示了 D 频段的信道探测配置。该测试台还可以在 D 频段和 G 频段执行 EVM 测量。是德科技的 PathWave 信号生成定制调制软件负责生成信道探测信号，而是德科技的 PathWave 矢量信号分析（VSA）软件负责对信号进行分析。该软件在 AXIe 嵌入式控制器 PCKeysight M8195A 65 GSa/s 任意波形发生器（AWG）上运行。以下是设置测试台和信号流动过程的步骤：1.使用 PathWave 信号生成软件生成信道探测信号并将其下载到 M8195A