ADI:专有无线系统的设计、仿真与文档

 

 

引言

为短距离无线连接市场开发的标准在过去几年中得到了广泛接受，这已成为半导体市场上最值得注意的特点之一。这些标准包括蓝牙、各种Wi-Fi、ZigBee，以及Wibree/超低功耗蓝牙（Bluetooth ULP）和超宽带等新兴标准。

对于需要面对两个或多个设备的无线连接应用，明智的设计人员通常会从这些标准中寻找一种解决方案，但是现有的无线标准并不总是能最好的适合应用的需求。

一个原因是这些标准都主要工作在免许可的2.4GHz频段，这一频段是全球通用的，并具有约为84MHz的带宽。然而，2.4GHz频段存在着不可忽视的共 存问题，且在给定功率预算下的传播距离较短，这使得人们对于较低的UHF频段的兴趣增加。通用频率包括欧洲的 868MHz与433MHz、美国的902MHz至928MHz，以及日本的426MHz。它们通常被统称为sub-GHz频段，其中还包括其它1GHz 以下的未许可频段。由于缺乏1GHz以下的无线标准，设计人员倾向于使用专有物理层（PHY）与通信协议栈，来满足他们的特定需求。

 

图1所示的是大多数未许可sub-GHz频率被采用的地区。

图1、全球范围内的sub-GHz频段

 

Sub-GHz无线连接系统的仿真

使用Wi-Fi或蓝牙等无线标准的优势在于标准工作组已经设定了数据速率、调制类型、输出功率，以及频率规划，因此，设计人员无需考虑基本的国家标准。例 如，蓝牙设计人员可以确信标准参考设计满足最大允许辐射功率、最大调制带宽、辐射遮蔽，以及最小数量的跳频信道，这些都可符合覆盖2.4GHz ISM频段的EN 300 440和FCC Part 15标准。

然而，在sub-GHz频率，问题有些不同。频段的不完整性导致sub- GHz的标准较少，因而大多数工作在sub- GHz应用的系统设计人员倾向于使用专有无线协议，自行选择不同的系统参数。这么处理的风险是，给定的一组参数可能不符合国家标准，因此，ADI公司推出 了ADI SRD Design Studio?工具，使用户可以在实验前对不同的设计进行仿真；它可以指导用户完成设计过程，同时符合基本的标准。图2所示的是这款工具所执行的主要任务。

 

图2、ADI SRD Design Studio的主要任务

 

 

引言

为短距离无线连接市场开发的标准在过去几年中得到了广泛接受，这已成为半导体市场上最值得注意的特点之一。这些标准包括蓝牙、各种Wi-Fi、ZigBee，以及Wibree/超低功耗蓝牙（Bluetooth ULP）和超宽带等新兴标准。

对于需要面对两个或多个设备的无线连接应用，明智的设计人员通常会从这些标准中寻找一种解决方案，但是现有的无线标准并不总是能最好的适合应用的需求。

一个原因是这些标准都主要工作在免许可的2.4GHz频段，这一频段是全球通用的，并具有约为84MHz的带宽。然而，2.4GHz频段存在着不可忽视的共 存问题，且在给定功率预算下的传播距离较短，这使得人们对于较低的UHF频段的兴趣增加。通用频率包括欧洲的 868MHz与433MHz、美国的902MHz至928MHz，以及日本的426MHz。它们通常被统称为sub-GHz频段，其中还包括其它1GHz 以下的未许可频段。由于缺乏1GHz以下的无线标准，设计人员倾向于使用专有物理层（PHY）与通信协议栈，来满足他们的特定需求。

 

图1所示的是大多数未许可sub-GHz频率被采用的地区。

图1、全球范围内的sub-GHz频段

 

Sub-GHz无线连接系统的仿真

使用Wi-Fi或蓝牙等无线标准的优势在于标准工作组已经设定了数据速率、调制类型、输出功率，以及频率规划，因此，设计人员无需考虑基本的国家标准。例 如，蓝牙设计人员可以确信标准参考设计满足最大允许辐射功率、最大调制带宽、辐射遮蔽，以及最小数量的跳频信道，这些都可符合覆盖2.4GHz ISM频段的EN 300 440和FCC Part 15标准。

然而，在sub-GHz频率，问题有些不同。频段的不完整性导致sub- GHz的标准较少，因而大多数工作在sub- GHz应用的系统设计人员倾向于使用专有无线协议，自行选择不同的系统参数。这么处理的风险是，给定的一组参数可能不符合国家标准，因此，ADI公司推出 了ADI SRD Design Studio?工具，使用户可以在实验前对不同的设计进行仿真；它可以指导用户完成设计过程，同时符合基本的标准。图2所示的是这款工具所执行的主要任务。

 

图2、ADI SRD Design Studio的主要任务

 

在 开发过程中需要考虑子系统的工作及参数，