Software-defined Radio Drahtloser Prototyp

Mit der Entwicklung sehr leistungsfähiger FPGAs ist Software-defined Radio aus Nischenanwendungen in die Massenmärkte vorgedrungen. Sowohl zur Produktentwicklung als auch bei der Forschung an zukünftigen Kommunikationsmethoden sind passende Entwicklungssysteme gefragt.

Eine integrierte SDR-Lösung (Software-Defined Radio) für die schnel-le Prototypenerstellung drahtloser Kommunikationssysteme mit mehreren Kanälen hat National Instru¬ments herausgebracht. »USRP RIO« (Universal Software Radio Peripheral) basiert auf der »Labview RIO«-Architektur und kombiniert einen leistungsfähigen 2x2-MIMO-HF-Transceiver (Multiple Input, Multiple Output) mit einer offenen FPGA-Architektur, die sich mit Labview programmieren lässt. Das Gerät kann Signale von 50 MHz bis 6 GHz senden und empfangen.

Das System ist speziell für die Entwicklung und den Test echtzeitfähiger Wireless-Kommunikationssysteme ausgelegt. Sowohl Algorithmen als auch komplette Systeme können mit der durchgängigen Plattform prototypisiert werden, wobei ein »Kintex-7«-FPGA von Xilinx die Echtzeitverarbeitung mit geringer Latenz übernimmt. Letzteres gelingt durch die Verbindung von PCI-Express mit einem Host-Computer. Das Gerät eignet sich für die 19-Zoll-Rackmontage und nimmt eine Höheneinheit ein.

Typische Anwendungen für USRP RIO finden sich beispielsweise in der Forschung im Bereich der 5G-Kommunikation, der aktiven und passiven Radarforschung und -entwicklung sowie bei »intelligenten« Kommunikationssystemen und vernetzten Geräten. Eine Zusammenarbeit zwischen NI und der schwedischen Universität Lund dreht sich beispielsweise um eine 5G-Anwendung mit Fokus auf Massive-MIMO. Dieses Verfahren gilt als Anwärter auf die künftige 5G-Kommunikation.