AD9361：基于突破性技術(shù)促進軟件定義無線電應用

本刊記者 余 蓮

軟件定義的無線電SDR(Software Defined Radio)是一種無線電廣播通信技術(shù)，其基于軟件定義無線通信協(xié)議，而非通過硬連線實現(xiàn)。SDR針對構(gòu)建多模式、多頻和多功能無線通信設備的問題提供有效而安全的解決方案。

從20世紀90年代初開始，隨著移動通信的發(fā)展，SDR的概念開始廣泛流行。由于多種無線通信標準共存，每一種制式對手機都有不同的要求，不同制式的手機間無法互連互通。為了解決這個問題，軟件無線電通過把空中所有可能存在的無線通信信號全部接收下來進行數(shù)字化處理，從而實現(xiàn)與任何一種無線通信標準的基站進行通信。從理論上說，使用SDR技術(shù)的手機與任何一種無線通信制式都兼容。

雖然在理論上SDR有著良好的應用前景，但在實際應用時，由于它需要極高速的軟、硬件處理能力，因此直到今天，純粹的SDR概念并沒能在實際產(chǎn)品中得到廣泛的應用。但值得高興的是，2013年10月 23日，全球領(lǐng)先的高性能信號處理解決方案供應商ADI公司在北京舉行新產(chǎn)品發(fā)布會，宣布推出一款面向SDR應用的革命性解決方案——新型AD9361射頻捷變收發(fā)器。該產(chǎn)品旨在支持多種可編程無線電應用，支持廣泛的調(diào)制方案和網(wǎng)絡規(guī)范（如國防電子、儀器設備、通信基礎設施等），在性能、高集成度、寬帶性能和靈活性方面居于行業(yè)領(lǐng)先水平。AD9361將使SDR概念真正在實際產(chǎn)品中得到廣泛應用。

在 AD9361的發(fā)布會上，ADI公司業(yè)務拓展經(jīng)理解勇向與會記者詳細介紹了此款新產(chǎn)品的目標應用、性能優(yōu)勢、產(chǎn)品架構(gòu)和技術(shù)背景等。AD9361涵蓋了 70 MHz～6 GHz的工作頻率范圍，是一款集多種功能于一塊芯片的完整無線電設計方案。此款射頻捷變收發(fā)器中集成了1個射頻前端、靈活混合信號基帶部分、頻率合成器、2個模/數(shù)轉(zhuǎn)換器和 2個直接變頻接收器，不但簡化了設計過程，同時也減少了物料成本。AD9361支持 200 kHz～56 MHz的通道帶寬，具有高度的可編程能力。與當前市面上一般的同類產(chǎn)品相比，AD9361的頻率覆蓋范圍增加了69%，通道帶寬增加了111%。而噪聲系數(shù)則在不同頻率下均有顯著降低，具有突出的優(yōu)勢，從而在應用方面將可減少對位于收發(fā)器之前的前端低噪聲放大器的過高要求。

AD9361中兩個獨立的直接變頻接收器擁有首屈一指的噪聲系數(shù)和線性度。每個接收子系統(tǒng)都擁有獨立的自動增益控制、直流失調(diào)校正、正交校正和數(shù)字濾波功能，消除了在數(shù)字基帶中提供這些功能的必要性。AD9361還擁有靈活的手動增益模式，支持外部控制。

解勇介紹，ADI也十分注重生態(tài)的開發(fā)，因為AD9361具有很強大的功能，集成的器件非常多，而且基于軟件無線電的架構(gòu)，可重新編程和可重構(gòu)的能力非常強，所以對于普通的用戶來說，要熟悉并用好這款芯片并不容易。為此，ADI與業(yè)界的合作伙伴(如 Xilinx、Avnet等)一起做了軟件設計套件和FPGA夾層卡(FMC)等參考設計或開發(fā)板提供給客戶，以方便客戶使用AD9361開發(fā)自己的產(chǎn)品，縮短客戶產(chǎn)品的上市時間。

當記者問到為什么之前沒有別的企業(yè)做出這樣功能強大的射頻捷變收發(fā)器時，解勇解釋道，ADI之所以能夠在業(yè)界以領(lǐng)先的優(yōu)勢推出這樣一款射頻捷變收發(fā)器產(chǎn)品來支持SDR，其中一項突破性的技術(shù)就是零中頻的技術(shù)架構(gòu)，而對于這一架構(gòu)的實現(xiàn)，ADI高性 能的 Σ-ΔADC則起到了關(guān)鍵性作用。

隨著我國4G通信技術(shù)的推進，SDR技術(shù)必將得到更加廣泛的應用，相信AD9361也將會在這一進程中發(fā)揮重要作用。