60 GHz無線收發(fā)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的探究

覃遠(yuǎn)年，鄒川，滕召宇

（桂林電子科技大學(xué)信息與通信學(xué)院，廣西 桂林 541004）

60 GHz無線收發(fā)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的探究

覃遠(yuǎn)年，鄒川，滕召宇

（桂林電子科技大學(xué)信息與通信學(xué)院，廣西 桂林 541004）

詳細(xì)介紹了一種60 GHz無線收發(fā)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)方案，由改進(jìn)后的NI USRP（收發(fā)模塊）、NetFPGA（數(shù)據(jù)處理模塊）和PC（主控模塊）組成，NI USRP與NetFPGA通過吉比特網(wǎng)口連接，NetFPGA依靠 PCI與PC連接，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)工作在Linux系統(tǒng)上，并輔以LabVIEW做編程和測(cè)試分析，能實(shí)現(xiàn)1 Gbit／s以上的理論傳輸速率。該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)方案的收發(fā)模塊和數(shù)據(jù)處理模塊均可編程，Linux通過PCI對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行捕獲、分類、限速等操作，整個(gè)平臺(tái)具有較好的開放性和拓展性，為進(jìn)一步研究60 GHz通信中的信道建模、時(shí)隙分析、多址接入算法等問題提供了便利。

無線通信；60 GHz；NI USRP；NetFPGA；實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

1 引言

現(xiàn)代移動(dòng)通信的高速發(fā)展，使中低頻段的頻譜資源趨于飽和。我國(guó)的5G無線技術(shù)構(gòu)架已明確指出，6～100 GHz高頻新空口是實(shí)現(xiàn)1 Gbit／s用戶體驗(yàn)速率、數(shù)十Gbit／s峰值速率和數(shù)十 Tbit／（s·km2）流量密度的主要技術(shù)挑戰(zhàn)。

60 GHz毫米波通信憑借其大帶寬、免許可、高速率、小干擾等優(yōu)勢(shì)，引起國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究熱情。各個(gè)國(guó)家和地區(qū)對(duì)60 GHz頻段劃分有所區(qū)別，美國(guó)、加拿大和韓國(guó)分配的頻譜范圍為 57～64 GHz，歐洲為 57～66 GHz，日本為 59～66 GHz，中國(guó)為 59～64 GHz。IEEE 802.11ad 標(biāo)準(zhǔn)將頻譜范圍劃分為若干個(gè)子信道，每個(gè)子信道的標(biāo)準(zhǔn)帶寬為2.16 GHz。在單載波（SC）模式下，可實(shí)現(xiàn) 1～5 Gbit／s的高速傳輸，在低功耗單載波（LPSC）模式下，可實(shí)現(xiàn) 1～2.5 Gbit／s的低速傳輸。IEEE 802.11ad制定的關(guān)于60 GHz的標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)際上獲得了較多研究人員的認(rèn)可。我國(guó)在2008年成立了中國(guó)無線個(gè)域網(wǎng)（CWPAN）標(biāo)準(zhǔn)工作組，參照IEEE 802.11ad協(xié)議，制定符合我國(guó)需求的下一代無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。表1為IEEE 802.11ad的信道劃分方案。

表1 IEEE 802.11ad的信道劃分方案

對(duì)于60 GHz無線通信系統(tǒng)的研究，必須有合適的實(shí)驗(yàn)開發(fā)平臺(tái)。60 GHz無線實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)于收發(fā)器的物理層（physical layer，PHY）和介質(zhì)接入控制（media access control，MAC）層提出了非常高的挑戰(zhàn)，而且要求實(shí)驗(yàn)平臺(tái)具有一定的開放性和可擴(kuò)展性，方便研究者直觀快捷地獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并能及時(shí)做出調(diào)整改進(jìn)。本文針對(duì)這個(gè)問題，提出一種60 GHz無線收發(fā)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)方案，由改進(jìn)后的NI USRP（national instruments USRP）（收 發(fā) 模 塊 ）、NetFPGA （net field-programmable gate array）（數(shù)據(jù)處理模塊）和 PC（personal computer）（主控模塊）組成，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的靈活度較高，理論傳輸速率達(dá)到吉比特以上。此方案可以為研究人員提供一定參考。

2 60 GHz無線實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的發(fā)展現(xiàn)狀

60 GHz無線收發(fā)系統(tǒng)主要包括PHY和MAC，PHY規(guī)定了收發(fā)機(jī)的基本工作模式，MAC定義了不同設(shè)備之間的通信協(xié)議，涉及多址技術(shù)、無線資源管理和QoS等。

芯片方面，總體來看，基于CMOS技術(shù)的PHY集成芯片已經(jīng)達(dá)到了比較好的性能，2011年日本東京工業(yè)大學(xué)在ISSCC發(fā)布了 16QAM直接轉(zhuǎn)換收發(fā)機(jī)［1］，采用 65 nm CMOS工藝，配置陣列天線時(shí)最大數(shù)據(jù)速率10 Gbit／s（QPSK調(diào)制下）、16 Gbit／s（16QAM 調(diào)制下）；發(fā)射和接收功率分別為181 mW和138 mW。而PHY和MAC全集成的IC（集成電路），目前的報(bào)道相對(duì)較少，比如2012年日本東芝公司在固態(tài)電路期刊上發(fā)表的短距離點(diǎn)對(duì)點(diǎn)全集成芯片組［2］，PHY速率為 2.62 Gbit／s，MAC 速率為 2.07 Gbit／s，能量比特比為651 pJ／bit。國(guó)內(nèi)PHY集成芯片的研發(fā)已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展，中國(guó)科學(xué)院微電子研究所于2011年在《集成電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用》上公布的90 nm CMOS工藝的60 GHz射頻前端電路，轉(zhuǎn)換增益為17 dB，接收功耗為38.4 mW。許多企業(yè)、高校和科研院所正致力于PHY和MAC全集成芯片組的研究。

實(shí)驗(yàn)平臺(tái)方面，德國(guó)R&S公司于2015年4月在《電信網(wǎng)技術(shù)》上發(fā)表的5G系統(tǒng)測(cè)試解決方案［3］，在外接模擬I／Q輸入下，通過高頻矢量信號(hào)發(fā)生器SMW200A和外部混頻模塊，可實(shí)現(xiàn)最高頻率100 GHz、最大帶寬2 GHz的信號(hào)輸出；在信號(hào)接收方面，F(xiàn)SW型號(hào)的矢量信號(hào)分析儀可輸入信號(hào)的最高頻率為67 GHz，外接混頻模塊可輸入最高頻率100 GHz，帶寬 500 MHz。2015年5月，美國(guó)是德科技（原安捷倫電子測(cè)量事業(yè)部）在《電信網(wǎng)技術(shù)》發(fā)文［4］，其寬帶任意波形發(fā)生器M8190A和微波矢量信號(hào)源E8267D PSG能產(chǎn)生帶寬 2 GHz、頻率250 kHz～44 GHz的信號(hào)，同時(shí)，其信號(hào)分析儀N9040B的輸入信號(hào)頻率范圍為 3 Hz～26.5 GHz，I／Q 解調(diào)帶寬為 510 MHz，90000 系列信號(hào)分析儀可輸入最高信號(hào)頻率為63 GHz。

3 平臺(tái)要求

筆者的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)吉比特量級(jí)的傳輸速率，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)必須在信號(hào)收發(fā)和數(shù)據(jù)處理方面都具備相應(yīng)的處理能力。60 GHz無線通信系統(tǒng)尚處在研究階段，不可避免地會(huì)遇到各種問題，需要及時(shí)做出調(diào)整和修改，后續(xù)關(guān)于完整收發(fā)系統(tǒng)、時(shí)隙分配、信道及噪聲估計(jì)、均衡等的研究都是探索性的，要求實(shí)驗(yàn)平臺(tái)具有一定的開放性和可擴(kuò)展性，方便研究者直觀快捷地獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并及時(shí)調(diào)整改進(jìn)。模塊間的接口問題也應(yīng)該引起注意，PC（個(gè)人計(jì)算機(jī)）要實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)流的捕獲、分類和速率控制等操作，就必須與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)有很好的數(shù)據(jù)交換能力：一方面，傳統(tǒng)的USB、串口等接口無法支持過高的數(shù)據(jù)傳輸；另一方面，為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，節(jié)約成本，目標(biāo)接口最好在PC主板上存在，或者經(jīng)過低成本的轉(zhuǎn)換得以實(shí)現(xiàn)。

4 硬件模塊分析

4.1 收發(fā)模塊

實(shí)現(xiàn)60 GHz無線收發(fā)的關(guān)鍵之一是確定收發(fā)前端結(jié)構(gòu)，目前比較流行的前端結(jié)構(gòu)有兩種：零中頻結(jié)構(gòu)和超外差結(jié)構(gòu)。為了方便對(duì)比零中頻結(jié)構(gòu)接收機(jī)與超外差結(jié)構(gòu)接收機(jī)的大致性能，本文選取了國(guó)內(nèi)外較具代表性的6款I(lǐng)C，見表 2。

（1）零中頻結(jié)構(gòu)接收機(jī)

零中頻結(jié)構(gòu)接收機(jī)是一種直接變換接收機(jī)，射頻信號(hào)經(jīng)過帶通濾波器后，送入低噪放大器 （low noise amplifier，LNA）進(jìn)行放大處理，再送入混頻器，與本振信號(hào)（local oscillator，LO）混合后產(chǎn)生兩路正交的基帶信號(hào)。零中頻接收機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、線性度好、功耗低的優(yōu)點(diǎn)，但是會(huì)產(chǎn)生直流偏移、I／Q通道不平衡的問題。零中頻結(jié)構(gòu)接收機(jī)前端結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 零中頻接收機(jī)前端結(jié)構(gòu)

（2）超外差結(jié)構(gòu)接收機(jī)

超外差結(jié)構(gòu)接收機(jī)為分步式接收機(jī)，射頻信號(hào)經(jīng)過LNA放大后，進(jìn)入一級(jí)混頻器，得到中頻（intermediate frequency，IF）信號(hào)，再送入二級(jí)混頻器得到基帶信號(hào)。超外差結(jié)構(gòu)接收機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是頻率選擇性好、轉(zhuǎn)換增益高，但是引入了較多的諧波頻率，鏡像頻率抑制度差。超外差接收機(jī)前端結(jié)構(gòu)如圖2所示。

由于零中頻結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于集成，功耗較低，且可以通過在數(shù)字化的I／Q數(shù)據(jù)流中實(shí)現(xiàn)直流偏移歸零；由表2的6款I(lǐng)C性能對(duì)比可知，零中頻結(jié)構(gòu)也可以做到較好的轉(zhuǎn)換增益和較小的噪聲系數(shù)。基于以上考慮，本文采用零中頻結(jié)構(gòu)作為60 GHz無線收發(fā)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的前端設(shè)計(jì)。

4.2 數(shù)據(jù)采集模塊

在接收端，60 GHz信號(hào)經(jīng)混頻器轉(zhuǎn)換為基帶信號(hào)，根據(jù)IEEE 802.11ad協(xié)議規(guī)定，每個(gè)子信道的標(biāo)準(zhǔn)帶寬為2.16 GHz，按照奈奎斯特采樣定理，要完整恢復(fù)原始信號(hào)，ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換控制器）的采樣率最低為4.32 GS／s（即每秒采集到的點(diǎn)數(shù)，G表示109），然而這樣高性能的ADC價(jià)格過于昂貴，另外，ADC允許的模擬帶寬應(yīng)該足夠大，以免在處理信號(hào)時(shí)出現(xiàn)嚴(yán)重的失真。

為了實(shí)現(xiàn)較高的等效采樣率，同時(shí)提供較大的模擬帶寬，參考文獻(xiàn)［11］提出了一種基于采樣變換的超寬帶接收機(jī)設(shè)計(jì)方法，其數(shù)據(jù)采集部分由一個(gè)跟蹤保持放大器（T／H）、一個(gè)ADC和一個(gè)可編程延時(shí)芯片組成，跟蹤保持放大器使ADC的模擬帶寬擴(kuò)展為5 GHz，利用延時(shí)芯片和較低采樣率的ADC即可實(shí)現(xiàn)8 GS／s的等效采樣率，滿足60 GHz接收機(jī)的要求。參考文獻(xiàn)［11］中基于采樣變換的超帶寬接收機(jī)架構(gòu)如圖3所示。

表2 零中頻與超外差接收機(jī)性能對(duì)比

圖2 超外差接收機(jī)前端結(jié)構(gòu)

圖3 基于采樣變換的超帶寬接收機(jī)架構(gòu)

USRP是美國(guó)NI公司的一款優(yōu)秀的零中頻射頻收發(fā)器，具有兩組發(fā)射／接收天線，一個(gè)吉比特網(wǎng)口用于與其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，通信范圍覆蓋了無線廣播、數(shù)字電視、GSM 蜂窩小區(qū)、GPS、IEEE 802.11 （Wi-Fi）和 ZigBee等標(biāo)準(zhǔn)頻段。依托LabVIEW較好的數(shù)據(jù)采集和分析功能以及圖形化的編程語(yǔ)言，能較大地縮短研發(fā)周期，減少設(shè)備成本投入，但這款產(chǎn)品的工作頻率大致在50 MHz～5.9 GHz，ADC 采樣率只有 100 MS／s（M 表示 106），帶寬 20 MHz，無法適應(yīng)60 GHz無線通信，市面上也鮮有適宜研究的60 GHz收發(fā)機(jī)幫助完成60 GHz無線收發(fā)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建，因此，本文參考了USRP的優(yōu)秀電路設(shè)計(jì)，并考慮用上文所述的零中頻60 GHz接收前端代替USRP的射頻前端。具體的改進(jìn)措施是，屏蔽USRP前端電路，取而代之的是60 GHz無線芯片組，同時(shí)，參考文獻(xiàn)［9］的采樣變換思想，重新設(shè)計(jì)USRP的ADC電路。這樣，改進(jìn)后的USRP可以工作在60 GHz頻段，有望實(shí)現(xiàn)大帶寬高速率的傳輸，LabVIEW提供的虛擬測(cè)試儀器和可編程方案免去了購(gòu)買高頻矢量信號(hào)發(fā)生器、信號(hào)分析儀和其他轉(zhuǎn)接設(shè)備的高昂費(fèi)用，其便利性和靈活性使研究人員得以把更多的精力投入信道建模、時(shí)序分析等工作。圖4是USRP改進(jìn)后的硬件原理。

4.3 數(shù)據(jù)處理模塊

解決了收發(fā)前端的問題，接下來要考慮實(shí)驗(yàn)平臺(tái)數(shù)據(jù)處理部分的硬件要求。吉比特的數(shù)據(jù)流要求設(shè)備具有快速的處理能力，F(xiàn)PGA憑借其主頻高、讀取快和并行執(zhí)行能力，成為了60 GHz無線接收實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的數(shù)據(jù)處理芯片的理想選擇。NetFPGA的具體硬件參數(shù)請(qǐng)參看《NetFPGA用戶手冊(cè)》。它的4組 1 Gbit／s標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)口和PCI（peripheral component interconnect）總 線 接 口 保 證了 吉比特速率的數(shù)據(jù)傳輸。

4.4 操作系統(tǒng)和測(cè)控軟件

Linux操作系統(tǒng)優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)性能和穩(wěn)定性、安全性是各大公司選擇其作為服務(wù)器系統(tǒng)的主要原因，60 GHz無線通信系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能、穩(wěn)定性等有較高的要求，因此，選擇Linux作為上位機(jī)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分組的捕獲、歸類以及數(shù)據(jù)流的限速、加解密等操作。LabVIEW是科學(xué)研究和工程領(lǐng)域主要的圖形編程開發(fā)環(huán)境，廣泛應(yīng)用于仿真、數(shù)據(jù)采集、儀器控制、測(cè)量分析及嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)。LabVIEW對(duì)NI USRP編程，并輔助NI USRP完成數(shù)據(jù)收發(fā)、采集、檢測(cè)和分析。

4.5 模塊間的接口

實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要由3個(gè)模塊組成，分別為NI USRP、NetFPGA和PC，在接口方面，如上文所述，NI USRP和NetFPGA都具有吉比特以太網(wǎng)口，可以通過該端口進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；NetFPGA自帶PCI，而PCI插槽幾乎存在于所有的PC主板，因此，NetFPGA與PC通過PCI互連。

圖4 改進(jìn)USRP硬件原理

基于以上考慮，確定以改進(jìn)后的NI USRP作無線收發(fā)模塊，NetFPGA作數(shù)據(jù)處理模塊，借助Linux的網(wǎng)絡(luò)性能和LabVIEW的輔助測(cè)試，通過以太網(wǎng)口和PCI把各模塊有機(jī)組合，搭建了60 GHz無線收發(fā)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

5 無線收發(fā)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)與仿真

60 GHz無線收發(fā)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的模型如圖5所示。下面簡(jiǎn)要介紹系統(tǒng)的數(shù)據(jù)收發(fā)過程。

發(fā)射端：Linux1將用戶數(shù)據(jù)封裝為PCAP格式的數(shù)據(jù)分組（packet），通過 PCI送至 NetFPGA1，并存儲(chǔ)于 SRAM。同時(shí)，NetFPGA1對(duì)數(shù)據(jù)分組進(jìn)行時(shí)隙分配、波速控制和QoS管理等處理。借助NetFPGA Kernel Driver，可以在Linux上對(duì)數(shù)據(jù)分組的發(fā)送個(gè)數(shù)、發(fā)送時(shí)延、發(fā)送速率做出精確配置，指定發(fā)送的端口，也可以統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)發(fā)送所用時(shí)間、總字節(jié)數(shù)和標(biāo)記時(shí)間戳等信息。上述配置完成后，數(shù)據(jù)分組經(jīng)由特定網(wǎng)絡(luò)端口（假設(shè)從端口0）發(fā)出，進(jìn)入NI USRP1的數(shù)據(jù)緩沖控制器，數(shù)據(jù)緩沖控制器與上變頻器和DAC模塊一起完成數(shù)模轉(zhuǎn)換工作，通過LabVIEW 的圖形 化編 程 實(shí)現(xiàn) MASK／MFSK／MPSK／MDPSK等多種調(diào)制，經(jīng)過OFDM（或其他方式）后，調(diào)制到60 GHz頻段，調(diào)用虛擬儀器可以獲取信號(hào)在各個(gè)節(jié)點(diǎn)的頻譜、相位等信息。接著，信號(hào)經(jīng)過濾波和相位修正后，由天線發(fā)射出去。

接收端：NI USRP2接收到信號(hào)后，經(jīng)過相位修正、濾波、解調(diào)，得到原數(shù)據(jù)分組，送入接收緩沖控制器，經(jīng)由高速網(wǎng)絡(luò)端口進(jìn)入 NetFPGA2，解碼、解密后交給Linux2進(jìn)行相應(yīng)的處理。

至此，系統(tǒng)完成了一次數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收工作。圖6是Linux終端顯示以太網(wǎng)口的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，它統(tǒng)計(jì)了某一時(shí)段收到的數(shù)據(jù)分組個(gè)數(shù)、總字節(jié)數(shù)以及傳輸速率，圖6中顯示端口1的數(shù)據(jù)傳輸速率為 967.23 Mbit／s，如果 4個(gè)端口同時(shí)傳送數(shù)據(jù)，那么其理論的極限速率將達(dá)到4 Gbit／s。圖7是對(duì)圖6時(shí)段內(nèi)數(shù)據(jù)分組的捕獲，并統(tǒng)計(jì)分組丟失率，圖7中顯示該段時(shí)間捕獲的數(shù)據(jù)分組個(gè)數(shù)與圖6發(fā)送的個(gè)數(shù)基本一致，分組丟失率接近0。

由于NI USRP和NetFPGA都具有可編程能力，借助相應(yīng)軟件可以獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析，研究人員可以在此平臺(tái)上進(jìn)行信道建模、時(shí)隙分析、多址接入算法等研究，該平臺(tái)具有較好的開放性和拓展性。

圖5 60 GHz無線收發(fā)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)模型

圖6 以太網(wǎng)口的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)

圖7 數(shù)據(jù)分組的捕獲和統(tǒng)計(jì)

6 結(jié)束語(yǔ)

本文介紹了各國(guó)家和地區(qū)對(duì)60 GHz頻段的劃分，指出60 GHz技術(shù)將在未來5G架構(gòu)的高頻新空口應(yīng)用中扮演重要角色，詳細(xì)分析了搭建“NI USRP+NetFPGA+PC”作為60 GHz無線通信實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的理論依據(jù)，并對(duì)NI USRP的前端結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)采集部分進(jìn)行合理改進(jìn)，實(shí)驗(yàn)表明該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的單個(gè)端口數(shù)據(jù)傳輸速率接近1 Gbit／s，若4個(gè)端口同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)，其理論極限速率將達(dá)到4 Gbit／s。該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)具有較高的開放性和擴(kuò)展性，為進(jìn)一步研究60 GHz通信中的信道建模、時(shí)隙分析、多址接入算法等問題提供了便利。

［1］ASADA H，BUNSEN K，MATSUSHITA K，et al.A 60 GHz 16 Gb／s 16QAM low-power direct-conversion transceiver using capacitive cross-coupling neutralization in 65 nm CMOS ［C］／／2011 IEEE Asian Solid State Circuits Conference （A-SSCC），November 14-16，2011，Jeju，Korea.New Jersey：IEEE Press，2011：373-376.

［2］MITOMO T，TSUTSUMI Y，HOSHINO H，et al.A 2 Gb／s-throughput CMOS transceiver chipset with in-package antenna for 60 GHz short-range wireless communication ［C］／／2012 IEEE International Solid-State Circuits Conference Digest of Technical Papers （ISSCC），December 19-23，2012，San Francisco，California，USA.New Jersey：IEEE Press，2012：266-268.

［3］ 馮宇.5G 概述及 R&S 測(cè)試解決方案［J］.電信網(wǎng)技術(shù)，2015（4）：1-7.FENG Y.Summary of 5G and experimental solutions by R&S［J］.Telecommunications Network Technology，2015（4）：1-7.

［4］李峰.5G毫米波和超寬帶信號(hào)的驗(yàn)證和測(cè)試 ［J］.電信網(wǎng)技術(shù)，2015（5）：1-6.LI F.The tests and validations of 5G and UWB sinals ［J］.Telecommunications Network Technology，2015（5）：1-6.

［5］TSURU M，TANAKA T，INAGAKIR，etal.Flip-chip assembled 60 GHz CMOS receiver front-end ［C］／／2012 IEEE MTT-S International Microwave Workshop Series on Millimeter Wave Wireless Technology and Applications （IMWS），September 18-20，2012，Nanjing，China.New Jersey：IEEE Press，2012：1-4.

［6］郭瑞，楊浩，張海英.基于 90nm CMOS工藝的60 GHz射頻接收前端電路設(shè)計(jì)［J］.半導(dǎo)體技術(shù)，2011，36（10）：786-790.GUO R，YANG H，ZHANG H Y.60 GHz RF receiver front-end in 90 nm CMOS process ［J］.Semiconductor Technology，2011，36（10）：786-790.

［7］AFSHAR B，WANG Y，NIKNEJAD A M.A robust 24 mW 60 GHz receiver in 90nm standard CMOS ［C］／／EEE International Solid-State Circuits Conference of Digest of Technical Papers，F(xiàn)ebruary 3-7，2008，San Francisco，California，USA.New Jersey：IEEE Press，2008：182-605.

［8］PINEL S，SARKAR S，SEN P，et al.A 90 nm CMOS 60 GHz radio ［C］／／IEEE International Solid-State Circuits Conference of Digest of Technical Papers，F(xiàn)ebruary 3-7，2008，San Francisco，California，USA.New Jersey：IEEE Press，2008：130-601.

［9］EMAMI S，DOAN C H，NIKNEJAD A M，et al.A highly integrated 60 GHz CMOS front-end receiver ［C］／／IEEE InternationalSolid-State Circuits Conference ofDigestof TechnicalPapers，F(xiàn)ebruary 11-15， 2007，San Francisco，California，USA.New Jersey：IEEE Press，2007：190-191.

［10］INAGAKI R，TANAKA T，TSURU M，et al.A 5 GHz／60 GHz receiver front-end IC in 90nm CMOS technology ［C］／／The 9th European Microwave Integrated Circuit Conference （EuMIC），October 6-7，2014，Rome，Italy.New Jersey：IEEE Press，2014：21-24.

［11］于慶法，謝義方，黃永輝.基于變換采樣的超寬帶接收機(jī)設(shè)計(jì)［J］. 電子設(shè)計(jì)工程，2015（4）：88-91.YU Q F，XIE Y F，HUANG Y H.A UWB receiver design based on transform sampling ［J］.Electronic Design Engineering，2015（4）：88-91.

Study of wireless experiment platform in 60 GHz

QIN Yuannian，ZOU Chuan，TENG Zhaoyu
School of Information and Communication，Guilin University of Electronic Technology，Guilin 541004，China

A scheme of 60 GHz wireless experimental platform was presented.The platform was made up of NI USRP （transceiver module），NetFPGA （data processing module）and PC （control module）.NI USRP was connected with NetFPGA by Gigabit Nthernet interfaces，while NetFPGA was connected with PC by PCI-bus.This experiment platform works on Linux with the help of LabVIEW.The transceiver and data process module are reprogrammable.Many operations such as data stream capturing，classification and speed limit could be done with Linux and PCI.The platform has good performances in open-ended and expansibility.That would be convenient for farther research in channel modeling，timeslot allocation and multiple access algorithms.

wireless communication，60 GHz，NI USRP，NetFPGA，experiment platform

s：The National Natural Science Foundation of China（No.61162008），Scientific Research and Technical Development of Guangxi（No.12118017-5）

TN925

A

10.11959／j.issn.1000-0801.2016052

2015-10-12；

2016-01-07

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（No.61162008）；廣西科學(xué)研究與技術(shù)開發(fā)基金資助項(xiàng)目（No.12118017-5）

覃遠(yuǎn)年（1971-），男，桂林電子科技大學(xué)信息與通信學(xué)院高級(jí)實(shí)驗(yàn)師、碩士生導(dǎo)師，主要研究方向?yàn)橹悄苄畔z測(cè)與智能通信。

鄒川（1991-），男，桂林電子科技大學(xué)信息與通信學(xué)院碩士生，主要研究方向?yàn)闊o線通信系統(tǒng)。

滕召宇（1988-），男，桂林電子科技大學(xué)信息與通信學(xué)院碩士生，主要研究方向?yàn)闊o線通信系統(tǒng)。