使用MATLAB和任意波形發(fā)生器創(chuàng)建高性能激勵(lì)測(cè)試系統(tǒng)

圖2.這是泰克AWG7000系列屏幕上看到的實(shí)例中得到的線性調(diào)頻波形。

為MATLAB編程構(gòu)建GUI
上面介紹了基于文本的MATLAB命令可以怎樣創(chuàng)建波形，控制AWG。對(duì)一次性測(cè)量或試驗(yàn)來(lái)說(shuō)，這種方法足夠了。但對(duì)固定程序內(nèi)依賴(lài)變化的測(cè)量參數(shù)的頻繁測(cè)試來(lái)說(shuō)，圖形用戶界面(GUI)要快得多，使用起來(lái)簡(jiǎn)便得多。精心設(shè)計(jì)的GUI只提供完成作業(yè)所需的控件和范圍。它可以針對(duì)某個(gè)應(yīng)用在很窄的范圍內(nèi)訂制，或者可以設(shè)置標(biāo)簽和按鈕，允許用戶從一組相關(guān)應(yīng)用中選擇應(yīng)用。

MATLAB的TMTool應(yīng)用是MATLAB儀器控制工具箱的一部分，是一個(gè)簡(jiǎn)單的圖形界面，擁有一套優(yōu)異的通用功能：搜索硬件、連接、配置、寫(xiě)入、讀取。

圖3顯示了完全在MATLAB內(nèi)部開(kāi)發(fā)的用于泰克儀器的GUI，這里演示了GUI可以實(shí)現(xiàn)哪些操作。底層儀器命令與上面的MATLAB程序中類(lèi)似，但訪問(wèn)這些功能的速度要快于手動(dòng)編碼命令。標(biāo)簽可以幫助用戶建立測(cè)試結(jié)構(gòu)，按鈕則簡(jiǎn)化了通道激活及單一/連續(xù)執(zhí)行等功能。高亮色彩指明了選擇的按鈕，最大限度地降低理解錯(cuò)誤的可能性。

圖3.使用這樣的GUI前端可以更方便地使用MATLAB創(chuàng)建波形。

從RF到串行及其它
串行總線標(biāo)準(zhǔn)一致性測(cè)量，如PCI Express和串行ATA，特別是串行接收機(jī)測(cè)試，是一門(mén)特別適合直接數(shù)字合成的學(xué)科。考慮一下抖動(dòng)容限測(cè)試，其構(gòu)成了幾乎每個(gè)串行標(biāo)準(zhǔn)的大部分一致性測(cè)量要求。在高性能AWG出現(xiàn)前，抖動(dòng)測(cè)試一直要求一個(gè)測(cè)試系統(tǒng)及下述夾具安排：一臺(tái)數(shù)據(jù)發(fā)生器創(chuàng)建碼型，一臺(tái)噪聲發(fā)生器作為隨機(jī)調(diào)制源，一臺(tái)正弦或函數(shù)發(fā)生器作為確定性抖動(dòng)源，一個(gè)混頻器，一臺(tái)PC運(yùn)行專(zhuān)用BIST (內(nèi)置自檢)設(shè)置程序，一臺(tái)電源組合器，一個(gè)錯(cuò)幀計(jì)數(shù)器監(jiān)測(cè)被測(cè)器件的輸出。這么復(fù)雜的配置只是為了實(shí)現(xiàn)不間斷的、可變的、擁有可控抖動(dòng)的串行碼型數(shù)據(jù)。

相比之下，一臺(tái)高性能AWG可以使用直接數(shù)字合成技術(shù)，從波形內(nèi)存中直接提供這樣的數(shù)據(jù)流。在這種應(yīng)用及其它應(yīng)用中，軟件驅(qū)動(dòng)的方法的動(dòng)態(tài)性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于基于硬件的上一代產(chǎn)品。在串行流中，可以使用MATLAB或類(lèi)似工具，在創(chuàng)建碼型波形時(shí)插入所需的抖動(dòng)。同時(shí)，可以使用擴(kuò)頻時(shí)鐘特點(diǎn)、預(yù)加重或去重及其它標(biāo)準(zhǔn)串行數(shù)據(jù)屬性，進(jìn)一步修改數(shù)據(jù)。

許多其他應(yīng)用也將從直接數(shù)字合成技術(shù)中受益，包括雷達(dá)、軟件定義的無(wú)線電、超寬帶RF、等等。AWG既可以放在串行設(shè)計(jì)人員的工作臺(tái)上，也可以放在RF元器件評(píng)估工作臺(tái)上。

總結(jié)
使用當(dāng)今高性能任意波形發(fā)生器直接生成數(shù)字信號(hào)，為無(wú)線通信測(cè)量、串行一致性測(cè)試等應(yīng)用使用高效的新技術(shù)提供了基礎(chǔ)技術(shù)。完善的數(shù)學(xué)運(yùn)算和分析軟件包，如邁斯沃克公司的MATLAB，給創(chuàng)建波形及為AWG創(chuàng)建功能程序帶來(lái)了全新的效率。在這套數(shù)學(xué)運(yùn)算工具的幫助下，設(shè)計(jì)人員可以創(chuàng)建幾乎任何關(guān)鍵波形形狀，然后故意失真，以仿真真實(shí)環(huán)境條件。