基于NI USRP高思科技通感一體科研平臺 賦能更多細(xì)分應(yīng)用

隨著6G行至深處，作為其關(guān)鍵技術(shù)之一的通信感知一體化（ISAC）的研究獲得了高度關(guān)注。通信感知一體化的驗(yàn)證，為后續(xù)打開6G細(xì)分應(yīng)用市場創(chuàng)造了更多可能性。

當(dāng)然，從5G時代的萬物互聯(lián)到6G時代的萬物智聯(lián)，除了需要通信感知一體化技術(shù)，還需要太赫茲、新一代MIMO、無線AI等技術(shù)的支持。

通信感知一體化，包括通信增強(qiáng)感知和感知輔助通信。簡單來說，通信感知一體化就是要讓無線通信和無線感知兩個獨(dú)立的功能在同一系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)且互惠互利。一方面，通信系統(tǒng)可以利用相同的頻譜甚至復(fù)用硬件或信號處理模塊完成不同類型的感知服務(wù)。另一方面，感知結(jié)果可用于輔助通信接入或管理，提高服務(wù)質(zhì)量和通信效率。

通信與感知的互補(bǔ)，有助于更好地構(gòu)建物理世界和數(shù)字世界交互的橋梁，賦能更多細(xì)分應(yīng)用。通信感知一體化涉及的關(guān)鍵技術(shù)包括：以波形技術(shù)、波束賦形為代表的空口技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與組網(wǎng)設(shè)計、硬件架構(gòu)與設(shè)計等。當(dāng)然，在通信感知一體化的驗(yàn)證過程中，也面臨著多層次的技術(shù)挑戰(zhàn)。

NI?高思科技：通感一體化研究平臺

通信感知一體化研究平臺，業(yè)界又多了一個新選擇。

基于NI USRP，高思科技構(gòu)建了通感一體科研平臺，提供了一種全新高效的方法。NI攜手高思科技，將在ICCC 2022展示該平臺。

在無線通信系統(tǒng)原理樣機(jī)研發(fā)流程中，傳統(tǒng)的方法是，算法仿真后直接搭建原型系統(tǒng)，這需要大量的算法移植以及FPGA開發(fā)工作。如果在原型階段發(fā)現(xiàn)算法需要調(diào)整，那么算法移植和FPGA部分代碼同樣要進(jìn)行返工，影響項(xiàng)目進(jìn)度。

為了避免這種問題，高思科技提供了一種全新的開發(fā)流程，相對于傳統(tǒng)方法，該方法在仿真與原型之間增加了驗(yàn)證環(huán)節(jié)，基于GSR平臺的驗(yàn)證系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)Matlab算法的實(shí)物驗(yàn)證，無需任何編程即可實(shí)現(xiàn)Matlab算法的導(dǎo)入。在幾乎不增加工作量的前提下，在真實(shí)信道環(huán)境下驗(yàn)證Matlab算法，實(shí)現(xiàn)與算法的快速交叉驗(yàn)證。

全新流程：仿真→驗(yàn)證→原型

值得一提的是，GSR平臺基于NI LabVIEW打造，與USRP之間通過可靠的PCIe+ DMA方式傳輸數(shù)據(jù)，保證了數(shù)據(jù)的完整性與連續(xù)性。

基于USRP的通感一體算法驗(yàn)證平臺

說到算法部分，這也是高思科技通感一體平臺的一大亮點(diǎn)。

在完成算法驗(yàn)證后，利用GTM平臺實(shí)現(xiàn)實(shí)時原型系統(tǒng)，再將經(jīng)過驗(yàn)證的算法部署到原型系統(tǒng)中進(jìn)行實(shí)時驗(yàn)證。GTM平臺與GSR平臺共享硬件架構(gòu)，GSR平臺下的USRP均可用于GTM平臺，進(jìn)一步保護(hù)了用戶的設(shè)備投入。

高思科技GTM平臺

GTM基于Intel icc + 高性能FPGA構(gòu)建，與USRP之間通過深度定制的UHD-G驅(qū)動+ Aurora連接，解決了基于UDP構(gòu)建的UHD標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟包問題。

最后，再來整體回顧下基于NI USRP的高思科技通感一體科研平臺。該平臺打通了USRP與上位機(jī)的高速數(shù)據(jù)通道，實(shí)現(xiàn)100%可靠性傳輸，原生支持Matlab函數(shù)和Toolbox，有助于快速實(shí)現(xiàn)通信與感知算法的空口驗(yàn)證。