[发明专利]用于毫米波无线通信的试验验证平台

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种用于毫米波无线通信的试验验证平台。

背景技术

无线通信的演进已经经历了4代，最早出现的是模拟通信，只能传输语音业务；第二代(2G)以GSM为主，主要传输语音和低速的数据业务；第三代(3G)包括WCDMA和TD-S等，初步实现了移动互联网操作，推动了智能手机的普及；第四代(4G)实现了高速无线接入和丰富的多媒体应用。第五代(5G)无线通信技术目前在国际上还处于前期研发阶段，相关技术目前还没有明确的国际标准。预期中，5G将给无线通信带来革命性的飞跃，5G的核心目标就是要实现超高速的数据传输，传输速率达到几个G甚至10G比特率，从而彻底解决现在移动通信的速率瓶颈。为了实现超高速数据传输的目标，5G需要采用全新的无线传输技术，由于频率资源和带宽问题，需要使用更高的频段，例如毫米波，调制带宽会从现在的几十M跨越到500M到3GHz，而且还会使用新的物理层技术包括调制编码和多址接入，所以针对5G关键技术的研究和验证是目前的主要任务。

第五代移动通信系统实现超高数据传输目标的核心技术是采用毫米波频段和高达500MHz-4GHz的超宽带信号调制，远远超过目前最新的4G和WLAN技术所使用的频率范围和调制带宽，给目前的5G研究和产品开发提出了很大的挑战，需要研发全新的器件、模块、基带、和射频微波系统。因此，目前迫切需要一种针对用于毫米波无线通信(5G终端)研究和测试的试验验证平台。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于毫米波无线通信的试验验证平台，该验证平台能够产生和分析毫米波信号，能够实现在毫米波频段(500M到3GHz超宽带信号)的发射和接收，满足5G终端的研究和产品开发试验验证。

为了实现上述的目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种用于毫米波无线通信的试验验证平台，其包括基带处理单元、射频处理单元、GPS时钟模块以及用于提供工作电源的电源模块；所述基带处理单元和所述射频处理单元通过万兆以太网接口相互连接，所述GPS时钟模块通过数据总线分别与所述基带处理单元和所述射频处理单元连接；所述基带处理单元包括相互连接的SoC芯片组和FPGA芯片组；所述基带处理单元用于生成对应于毫米波信号的第一基带信号，将第一基带信号发送至所述射频处理单元；所述基带处理单元还用于对从所述射频处理单元接收到的第二基带信号进行分析处理；所述射频处理单元用于对所述第一基带信号进行射频处理，转换成毫米波信号发射出；所述射频处理单元还用于对接收到的毫米波信号进行射频处理，转换成第二基带信号发送至所述基带处理单元；所述GPS时钟模块用于向所述基带处理单元和所述射频处理单元提供参考时钟信号和参考本振信号。

具体地，所述SoC芯片组和所述FPGA芯片组分别设置有SFP接口，所述SoC芯片组和所述FPGA芯片组通过所述SFP接口与所述射频处理单元进行数据交换。

具体地，所述SoC芯片组包括至少两个SoC芯片，每一SoC芯片分别通过GE接口与所述FPGA芯片组进行数据交换；所述FPGA芯片组包括至少两个FPGA芯片，任意两个FPGA芯片之间通过高数串行接口进行数据交换。

具体地，每一SoC芯片以及每一FPGA芯片分别连接有一DDR3内存。

具体地，所述DDR3内存的容量为3GB。

具体地，所述SoC芯片组包括两个SoC芯片，所述FPGA芯片组包括四个FPGA芯片。

具体地，所述射频处理单元包括控制和接口模块、毫米波射频模块以及射频前端模块；其中，所述控制和接口模块用于控制对信号的处理并实现与所述基带处理单元进行数据交换；所述毫米波射频模块用于将第一基带信号转换成毫米波信号，还用于将接收到的毫米波信号转换成第二基带信号；所述射频前端模块用于发射和接收毫米波信号。

具体地，所述控制和接口模块包括FPGA芯片、数模转换器、模数转换器以及USB3.0接口、SFP接口和PCIe接口。

具体地，所述毫米波射频模块包括压控振荡器、混频器、功率放大器、低噪声放大器、锁相环路、滤波器以及发射电路和接收电路。

具体地，所述射频前端模块包括双工器和天线。

本发明实施例提供的用于毫米波无线通信的试验验证平台，能够产生和分析毫米波信号，能够实现在毫米波频段(500M到3GHz超宽带信号)的发射和接收，满足5G终端的研究和产品开发试验验证。

附图说明