32bit 浮動小数点 マルチパスチャネルコア

今お使いの FPGA ボードや DA ボードを、 「電波伝搬シミュレータ」や「フェージング付きシグナルジェネレータ」 として構築してみたいと思いませんか？

電波伝搬シミュレータ・フェージングシミュレータを構築

株式会社ドルフィンシステムでは、FPGA に実装することができるマルチパスチャネルコアを弊社製品として開発いたしました。

今お使いの DA 出力の手前に本IPコアを配置することで、出力データに「遅延・ドップラー・減衰」を加えることができ、電波伝搬シミュレータやフェージングシミュレータが実現できます。また AD 入力の後段に配置すれば、入力データに対して上記の効果を加えることができます。

また内部演算は 32bit 浮動小数点演算を使用おり、またソフトウェアでの演算結果との誤差を極力狭めるための工夫を随所に用いて構成しています。*1

» 接続イメージ

複数パスの並列処理

今までのFPGA インプリメンテーションはあるデータに対して並列処理する数を限定的に捉えがちでした。

本 IP コアは、FPGAの限られたリソースで演算精度と高速演算を実現できるように、内部で並列処理と再帰的処理最適化を行い、多くのリソースを消費する浮動小数点演算回路を用いながらも、一度に512 パスものマルチパスフェージングを高速に演算することが可能です。

パラメータの柔軟性

今お使いになっている/作ろうとしているマルチパスチャネルコアは、さまざまなシミュレーション要求に応えることができるでしょうか？

ドルフィンシステムのマルチパスチャネルコアは、フェージングの生成に素波モデルを用いており、パスと素波の組み合わせを変えることが可能で、MIMO を含めた様々な規格・仕様のマルチパスチャネル仕様に応えることができます。

デフォルトでは 1遅延パスあたり 8 素波の設定ですが、

• 256 パス - 16素波
• 128 パス - 32素波

という組み合わせが可能です。(最大合計 4096 素波まで )

このように 4096素波の空間相関 ( 角度など )、時間相関を個別に設定できます。

このようなモデルを採用することで、複雑な MIMO シミュレーションや、時間とともに進化していく通信規格にすぐにキャッチアップするマルチパスチャネルシミュレーション環境を実現することができます。

フェージング特性は？

ではマルチパスチャネルコアの特性はどうでしょうか？ マルチパスチャネルコアを使用して、フェージングの特性を測定した結果が以下のグラフになります。 ほぼ理論値通りの結果となりました。

» 特性図

この件についてのお問い合わせ

ドルフィンシステムでは、マルチパスチャネルコアを開発することができるだけの無線通信の知識と経験、実装することができるだけの FPGA 実装能力を備えてきました。

今まで私たちは受託開発というお仕事を通じて、これらの能力と経験を生かしお客様の研究開発とともに歩んでまいりました。

私たちはマルチパスチャネルコアを提供するだけでなく、お客様が無線通信の分野で実現されようとしていることやお困りになっていることをお助けすることができると確信しています。

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スペック

仕様

デバイス

※1 カスタマイズにより固定小数点演算への対応も可能です

※2 10Msps の場合