美國(guó)國(guó)家儀器有限公司(NI)發(fā)布了一款新的毫米波信號(hào)收發(fā)系統(tǒng)。該系統(tǒng)用作5G研發(fā)項(xiàng)目的一個(gè)模塊化可重構(gòu)軟件無(wú)線電（SDR）平臺(tái)。該原型平臺(tái)可以提供2GHz的實(shí)時(shí)帶寬，用于評(píng)估毫米波E頻帶中的傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)，即71-76GHz的NI模塊化傳輸和接收無(wú)線端。使用一個(gè)或多個(gè)無(wú)線端及收發(fā)系統(tǒng)的模塊化PXIe基帶處理系統(tǒng)，研發(fā)人員可以將5G原型設(shè)計(jì)為單向及雙向的單天線和MIMO系統(tǒng)。

NI公司的毫米波收發(fā)器系統(tǒng)

下圖是毫米波收發(fā)系統(tǒng)的框圖。由此可以看出，它非常依賴FPGA（特別是Xilinx全可編程器件）在收發(fā)器中進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，以下是系統(tǒng)框圖：

NI公司毫米波收發(fā)器系統(tǒng)框圖

該系統(tǒng)模塊化的關(guān)鍵在于NI 的18槽PXLe - 1085底盤(pán)，其采用一長(zhǎng)串NI處理模塊及ADC、DAC和射頻收發(fā)模塊。對(duì)于NI毫米波收發(fā)系統(tǒng)而言，關(guān)鍵處理模塊包括NI PXIe-7976R FlexRIO FPGA模塊（基于Xilinx Kintex-7 410T FPGA）及NI PXIe-7902R FPGA模塊（基于Xilinx FPGA Virtex-7 485 T）。

NI PXIe-7976R FlexRIO FPGA模塊基于Xilinx Kintex-7 410T FPGA

NI PXIe-7902 FPGA模塊基于Xilinx Virtex-7 485T

NI毫米波收發(fā)系統(tǒng)根據(jù)特定的配置，并使用公司的LabVIEW系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件，將不同的毫米波處理任務(wù)映射到多個(gè)FPGA中。LabVIEW系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件甚至可以對(duì)系統(tǒng)中分布在不同的PXIe處理模塊中的FPGA進(jìn)行深度硬件控制。其依賴于Xilinx Vivado設(shè)計(jì)套件來(lái)編譯FPGA配置。NI毫米波收發(fā)系統(tǒng)中分布的FPGA可進(jìn)行靈活、高性能、低延遲的處理，并迅速在毫米波頻帶中構(gòu)建和評(píng)估原型5G無(wú)線傳輸系統(tǒng)。

NI 發(fā)布了一段兩分鐘的5G毫米波概念驗(yàn)證視頻。該視頻是過(guò)去一年中使用毫米波收發(fā)系統(tǒng)早期版本的驗(yàn)證視頻，由NI與Nokia通信公司共同完成。通過(guò)使用該系統(tǒng)，NI與Nokia開(kāi)發(fā)了第一代10Gbps可處理流數(shù)據(jù)的毫米波通信鏈路。根據(jù)評(píng)估，NI收發(fā)原型系統(tǒng)的快速開(kāi)發(fā)屬性以及圖形LabVIEW的開(kāi)發(fā)環(huán)境為Nokia公司節(jié)省了一年的開(kāi)發(fā)時(shí)間，以下是評(píng)估視頻：