快速发展的无线标准为技术革新者们带来的挑战

无线标准：

* OFDM（正交频分复用）——这一技术正逐渐得以普及而且正在许多新标准中得以实现。
* 4G 蜂窝技术
* 认知无线电——作为802.22标准的一部分，这一技术可搜寻空频谱，以便在出现冲突或者通信流时使用。然后通信流就被转移至其他未使用的频谱。
* Ad Hoc和传感器网络
* 软件无线电（Software Defined Radio ，SDR）——SDR使用可重复配置的硬件，例如FPGA，使得硬件可以适用于不断变换的网络要求。
* 多天线系统（MIMO）——多输入，多输出——在这些系统中，多个天线用来提高系统容量。
* 超宽带（Ultra-Wideband ，UWB）——在第一代设备上（3.1至4.8GHz），每通道使用完整的528MHz并且以480Mbit/s的速率传输数据。
* 多个无线标准共存——标准组织正致力于解决这些挑战。

由此可见，无线领域正在快速发展，工程师们还有很多工作需要继续下去。在所有这些新标准同时出现和共存的情形下，设备生产商、测试工程师、和设计师面临着许多挑战，通常RF设备的购买周期通常是5至7年，但新标准和新技术的推出周期是每两年一轮。因此很明显，由于市场需求的更新非常快速，购买的RF设备将会很快过时。

如何解决这些问题？何种平台能够具扩展性以解决无线市场上快速的技术进步？让我们来了解一下图示所描述的一个完整的、集成的测试和设计验证系统。

就像软件无线电将硬件和软件区别开来一样，让我们集中关注在这两个方面——硬件和软件——这与我们所讨论的虚拟仪器技术如何为这些挑战提供解决方案一样 。 通常，被测设备（device under test）包含各种不同的功能，需要通过外围的测试硬件来进行检验。这些功能可能包括DC、AC、音频、视频、IR、和RF等等。随着更多的功能集中至这一个被测设备，测试硬件平台需要变得更开放和模块化，从而可以实现升级并满足最新的需要。

软件部分，在图中以深蓝色表示，需要完成三个关键的任务——用于向测试硬件发布命令的系统控制、将原始数据转换成有意义的结果的信号分析处理，以及以一种有效的方式显示测量结果的可视化功能 。除此之外，软件平台需要具有开放性，使用户可以与电子设计自动化（EDA）软件交互，从而将更多的技术集成至基本的原理图建模和仿真工具，最后就可以利用嵌入式开发工具将这些电子设计自动转换成物理芯片或板卡。

NI预见到了这种行业的发展趋势，并通过采用各种先进的商业技术，以惊人的发布速率（每两个工作日发布一种产品）扩展其模块化仪器产品线，满足用户的需求。

这些模块化硬件所提供的功能涵盖从温度和压力，至RF矢量信号生成和采集，都可以无缝地集成至开放的PXI平台。此外，利用内置的高带宽背板与定时和触发总线，PXI平台确保了同步功能 。值得一提的是，这个平台是可升级的，当新的处理器推出，无需废弃整个平台就可以升级处理器，而且在现有的、数以千计的模块中选择一款，工程师即可测试新的特性。相对于传统仪器，这就提供了一个巨大的优势。因为您一旦购买了一台传统仪器之后，直到下一次更新设备（通常是5至7年时间），您都会被束缚于那台仪器中的处理器或测试特性。

从软件方面来看，用于LabVIEW和LabWindows/CVI（一个ANSI C开发环境）的调制解调工具包提供了一个开发行业内特定通信标准的基础，例如CDMA2000 、GPS 、UWB 、GSM 、蓝牙 、ZigBee，等等 。利用这个灵活可变的基础，当新的标准出现并获得批准时，工程师就可以在这相同的平台上开发出符合标准的软件。

让我们通过以下两个实例证明软硬件集成的RF平台是如何满足用户需求的：

用户解决方案1：对MIMO-OFDM 4G系统进行原型设计

这是一个极具代表性的实例，用来说明利用这个平台如何快速地对系统进行原型设计和开发。

这是一个在德州大学奥斯汀分校（the University of Texas in Austin）开发的MIMO-OFDM 4G系统。在UT无线网络和通信实验室Robert Heath教授的指导下，三名学生在6个星期内设计了这个4G系统的原型。

在下图右上角的前面板，您可以看到UT校园的两幅图片——上面的一幅是原始的照片而下面的一幅则是经过4G系统传输之后所恢复的图片。您还可以看到星座图以及所进行的一些测量。

他们使用的工具包括NI RF矢量信号发生器、RF矢量信号分析仪、调制解调工具包和LabVIEW软件 。此外，加州大学伯克利分校的相关人员也在使用相同的设备进行类似的研究。

利用同样的系统，我们的客户已经为RFID这个不断增长的市场，例如轮胎压力监控