SORA使用

无线信道测量系统使用手册

2017.07.21

1. 硬件连接

接收机通过串口连接单片机，后者与步进电机驱动模块相连，用于控制电机转动，从而实现天线位置移动。水平维度内天线从h₁移动到h₆₄，可测量64点，水平维度内天线从v₁向下移动到v₃₂，可测量32点。因此在二维平面内最大天线位置数量为2048点，实际测量中可根据需要设定。目前设置测量中心频点为5.6 GHz，相邻天线间隔d₀ = 2.68 cm。

图1. 硬件系统连接示意图

单片机中S7为复位键，S1为串口控制键，按下S1后，单片机与上位机相连，通过串口控制，自动控制步进电机。S2-S5为手动控制键，分别控制2m导轨和1m导轨上滑块的运动：S2 - 2m导轨滑块远离电机，S3 - 2m导轨滑块靠近电机，S4 - 1m导轨滑块远离电机，S5 -1m导轨滑块靠近电机。

图2. 单片机与电机驱动模块

 

2. 系统参数配置

系统参数配置主要包括频点、增益、参考时钟和执行的收发机制选择等，使用cmd命令执行配置，可以将命令存储为bat文件。下面为标准的系统参数设置bat文件示例，加冒号表示注释。除去常规设置外，发射端可以只设置发射参数，同理接收端只设置接收参数。

表1. Sora收发启动时参数配置所用命令

说明

执行命令（均在xxx.bat文件中）

常规设置

C:

cd C:\sorasdk2.0\bin

dut start --radio 0

dut stop --radio 1

 

:: TDD

dut radwr --reg 0x2d --value 0x0 --radio 0

 

:: RX sample rate

:: 0 - 20M

:: 1 - 40M

dut radwr --reg 0x17 --value 0x1 --radio 0

 

:: TX data width

:: 0 - 8 bit

:: 1 - 16 bit

dut radwr --reg 0x16 --value 0x0 --radio 0

设置频点 、  采样率、带宽

:: 0x22 - tx_central_frequency

:: 0x23 - rx_central_frequency

 

::dut radwr --reg 0x22 --value 2750000000 --radio 0

dut radwr --reg 0x23 --value 2750000000 --radio 0

 

::sample_rate: 0x20, tx; 0x21, rx. Default: 40MHz

::dut radwr --reg 0x20 --value 40000000 --radio 0

dut radwr --reg 0x21 --value 40000000 --radio 0

 

::bandwidth: 0x24, tx; 0x25, rx. Default: 20MHz

::dut radwr --reg 0x24 --value 20000000 --radio 0

dut radwr --reg 0x25 --value 22000000 --radio 0

发射衰减与接收增益

::tx_attenuation

::dut radwr --reg 0x26 --value 10000 --radio 0

 

::rx_amplify_index

dut radwr --reg 0x27 --value 40  --radio 0

选择参考时钟

::1. choose local clock

::reg 0x2F, vco_cal_select : 0x0 phase detector(default，内置GPS或外时钟); 0x1 AD9361 AUX（板载本地时钟）

::dut radwr --reg 0x2F --value 1 --radio 0

::2.choose GPS

dut radwr --reg 0x2F --value 0 --radio 0  

:::reg 0x2C ref_select: 0x0 mec6000(内置GPS模块)参看时钟，0x1外部时钟

dut radwr --reg 0x2C --value 1 --radio 0

:::reg 0x2E adf4001_reg a->10参考时钟 1a->26本地时钟

dut radwr --reg 0x2E --value 0x000a001a --radio 0

启动相应的收发程序（用户编程实现的exe文件，找到对应的文件路径即可使用）

:1.系统默认802.11a程序

:cd C:\SoraSDK2.0\bin

:2.系统有线校准程序

:cd C:\Users\Sora\Desktop\Sounder_umxdot11_exe\System_cali_1p_5.5g_10bands

:3.LSA信道测量程序

cd C:\Users\Sora\Desktop\Sounder_umxdot11_exe\LSA_96ant_10files_agc_60dB_xcor_0118

:启动接收

umxdot11 rx

pause

3. 性能检测

系统硬件连接完成以后，应当首先利用射频电缆和衰减器连接收发端，使用802.11a模式测试单个频段上系统的实际工作性能，验证有线环境下接收端是否可以正确检测到信号并解调。比如发射端发送1000 frames/s，接收端检测并能解调的goodframes也为1000 frames/s，则证明收发性能良好。

接收端启动接收后，可以使用dump命令存储接收数据，然后使用示波器sdscope观察时域波形和解调数据星座图，可判断信号解调性能是否较好，并能判断信号是否饱和，若信号饱和，应适当降低Rx Gain。

表2. Sora dump存储接收信号样点

说明

命令

存储接收信号数据文件 xxx.dmp （C:\SORADUMP目录中查看）

C:

cd C:\sorasdk2.0\bin

dut dump --radio 0

pause

 

目前umxdot11_rx_BW.bat和dut_dump_simple.bat均在桌面C:\Users\Sora\Desktop\Jinxing_bats文件夹中。

图3. Sora 示波器sdscope观察到的接收信号

在系统性能得到验证后，接收端启动多子频段切换的信道测量程序（表1最后一行第2项），得到系统校准数据，为无线实测结果提供校准。此时发射端采用实际信道测量时的多子频段切换程序即可。

4. 启动信道测量

单片机使用手动模式将天线调整到目标位置，按下S7复位键，然后按下S1，通过串口与接收机通信。注意此时USB-串口线连接接收机正面板上两个USB接口的下面一个（设备管理器中对应于COM9），因为Sora 程序中设置的是与串口COM9通信。

一个测量周期完成后，接收程序自动停止，并在cmd界面显示“一次测量循环完成”。

5. 注意事项

l  Sora主机开机后应当重启一次，否则可能无法启动Sora收发程序；

l  如果开机时屏幕始终不显示开机界面，即始终黑屏，可能是视频线有问题，换用VGA视频线一般可解决（正常时使用DVI视频线）；

l  Sora主机散热性能较差，工作两个半小时后接收机可能死机，需要关机等待主机箱冷却后再测量，在主机下面加散热风扇后效果有改善，但是仍然会出现死机；

l  Sora系统硬盘目前只有一个分区，接收数据均存储在C盘中，应当及时拷贝清理，因为硬盘可用空间小于30G后，接收机执行Sora信道测量程序时也容易死机；

l  GPS时钟源应当提前开机，一般10分钟内可锁定卫星，此时4个指示灯中上面3个常量，下面1个闪烁，均为绿色；最好半小时后再进行信道测量，时钟性能较稳定；

l  放大器具有LNA和PA两种工作模式，LNA用于接收，PA用于发送，4根控制线的高低电平不同，射频端口也不同，参照模块说明使用，应当注意区别。