TD-SCDMA终端综合测试仪物理层的设计与实现

TD-SCDMA产业链规模发展迅速。随着3G牌照发放日益临近，摆在终端制造商面前的难题是如何保证量产后终端的质量，所以，终端生产线在线测试问题亟待解决。

TD-SCDMA终端综合测试仪提供了解决方案。它的主要功能是测试生产线上每台终端能否支持特定的业务。TD-SCDMA终端综合测试仪的实现十分复杂，它必须实现3GPP空中接口中物理层、部分MAC、RLC和RRC层功能以及模拟部分CS域或PS域核心网功能。由于物理层是实现终端综合测试仪系统的重点和难点，本文将解决关键的物理层设计与实现问题。

物理层的主要功能是完成3GPP协议25.221～25.224规定的功能，包括传输信道向物理信道映射、编码与复用、调制和扩频以及物理层过程。不同于一般NodeB的物理层，终端综合测试仪的物理层还要完成射频数据采集任务，它是测量算法测试终端射频指标的依据。

硬件平台设计与实现方案

物理层硬件架构

TD-SCDMA物理层采用通用DSP加FPGA架构，如1所示。

TD-SCDMA物理层硬件架构，一般有两种选择，使用ASIC芯片或者采用通用FPGA+DSP。硬件架构决定了设计与实现周期、系统的可扩展性等因素。基于ASIC的实现方案具有低功耗、低成本的特点，但开发周期长、灵活性差，适合生产批量大的系统。基于通用FPGA+DSP软件的实现方案具有开发周期短、可扩展性好等优点，但硬件成本高，适合小批量产品。

考虑到本系统的市场定位，第二种方案更加合适。同时选用高性能DSP处理芯片，用来完成一般用FPGA完成的操作，如扩频。DSP芯片选择德州仪器的TMS320C6416处理器，其参数如下：主频1 GHz，二级缓存2MB，配备维特比协处理器(VCP)和Turbo码译码协处理器(TCP)。

物理层接口设计

图1所示的硬件架构在一块标准尺寸为1U的12层印刷电路板(基带板)上实现。与物理层接口的L2、L3协议栈，核心网络部分以及射频测量算法在标准尺寸为3U的NI嵌入式控制器中实现(图1未标出)。另外与物理层接口的是AeroFlex射频单元(图1未标出)