Riviera に戻る

ドルフィンシステムが自社開発したチャネルシミュレータ IP コア「Riviera」は、電波伝搬環境をリアルタイムにシミュレーションできるXilinx FPGA向けIPコアです。
Xilinx Virtex5 搭載の FPGA ボードに搭載することで、端末間の性能試験や無線アルゴリズム研究用の評価に使用するチャネルシミュレータを簡単に構成することが出来ます。

Riviera は以下のような特徴があります。

  • 2x2 MIMO
  • 最大10kHzまでのドップラー周波数
  • 最大80の遅延パス
  • 最大2560の素波
  • 最大63dBの高ダイナミックレンジ
    ※4x4 MIMO は現在対応作業中です。

これらの特徴に加えて、AWGN発生器も内蔵しているので、S/N比の調整も可能です。3GPP/LTE のテスト仕様に沿った電波環境や MIMO-OFDM の電波環境も簡単に再現できます。

データシート

  • pdf-16x16.png Riviera IP コアデータシート(準備中)


仕様

  • IP コア仕様
入力インターフェース16bitデジタル I/Q ベースバンド信号 2CH
出力インターフェース16bit デジタル I/Q ベースバンド信号 2CH
内部演算精度16bit 演算精度を保持
最大ダイナミックレンジ63dB (通過可能な信号ダイナミックレンジはパラメータに依存)
対応MIMOリンク2x2
バンド幅入力クロックに依存（入力クロックの1/4以下推奨)
デバイスXilinx Virtex5 SX55 以上
チャネルモデル3GPP LTE (Rel.8 2x2),HSDPA ITU (Rel.5)
ITU-3G,3GPP2,3GPP deployment,3GPP Standard,3GPP SCM
JTC,TETRA,IS-54 (NADC),IS-95,GSM/DCS Standard
パス数20 (Total 80パス)
フェージングモデルJakes モデル
ドップラー周波数0Hz～最大 10000Hz （0.01Hz Step）
遅延量0～4095サンプル (100MHzサンプリングで 40.95us)
素波数/パス32 (各素波独立に初期位相、周波数、振幅の指定可能)
Gain 設定0dB ～　-96dB (他の設定により調節必要)
対応フェージングスタティック、ダイレクト、レイリー、ライス
アンテナ相関パラメータにより付与可能
その他機能AWGN付加、スルー機能

※対応チャネルモデルは、各チャネルモデルに対応したパラメータを作成することで、対応することが可能です。

  • FPGA使用リソース概算値
リソース名称使用数Virtex5 SX55 での使用率
フリップフロップ数4129070%
LUT数3704762%
DSP48Es（乗算器)52882%
RAMブロック12852%


↑

概念図

link.png
  • 入力
    AI0 : 入力ポート 0 (I/Q 16bit ベースバンド)
    AI1 : 入力ポート 1 (I/Q 16bit ベースバンド)
  • リンク
    LINK 0 : AI0 と AO0 の間の電波環境シミュレートブロック
    LINK 1 : AI1 と AO0 の間の電波環境シミュレートブロック
    LINK 2 : AI0 と AO1 の間の電波環境シミュレートブロックブロック
    LINK 3 : AI1 と AO1 の間の電波環境シミュレート
    (LINK0とLINK1, LINK2とLINK3の出力は合成されます）
  • ノイズ
    AWGN0 : AO0側ノイズ生成器
    AWGN1 : AO1側ノイズ生成器
  • 出力
    AO0 : 出力ポート 0 (I/Q 16bit ベースバンド)
    AO1 : 出力ポート 1 (I/Q 16bit ベースバンド)
↑

特性評価

"Riviera"コアの特性を評価するために、各種テストを行い "Riviera" コアは理論上正しく動作していることを確認しました。

  • Fig. 1 - 振幅での確率密度分布（レイリー分布）
    理論値のレイリー分布に一致しています。
    fig-01.jpg

  • Fig. 2 - 自己相関特性
    理論値のBessel J 関数との比較ではパスあたりの素波数が多いほどよく一致します。
    fig-02.jpg

  • Fig. 3 - ドップラースペクトラム(最大ドップラー周波数 1kHz)
    Jakesドップラースペクトラムに良く一致します。
    パラメータ設定を変えることでドップラースペクトラムの形状は調整可能です。
    fig-03.jpg

  • Fig. 4 - エンベロープ
    複素包絡線です。
    フェージング特有の振幅の落ち込みの変化がわかります。
    fig-04.jpg

  • Fig. 5 - 周波数選択性フェージング (所望波、1遅延波）
    7.92MHz帯域信号を入力し、Rivieraコアで所望波（遅延なし）＋１遅延波入れた時のスペクトル画像です。
    fig-05.jpg

  • Fig.6 - AWGN生成器の雑音振幅頻度（＝確率密度分布）
    ガウス分布に従っていることが確認できます。
    fig-06.jpg

お問い合わせ
Riviera に戻る