無線應用推動測試測量技術(shù)發(fā)展

測試與測量是任何工程要求的重要部分。隨著無線和通信市場的發(fā)展，舊的技術(shù)又有了新的用途。特別是 美國國家儀器(NI)的20周年紀念版 LabVIEW和 泰克公司的RSA6100A實時頻譜分析儀將徹底改變我們的測試和通信方式。

LABVIEW 8.20

回到1976年，沒有人曾聽說過NI公司發(fā)明的 虛擬儀器概念。當LabVIEW首次在蘋果的Macintosh上實現(xiàn)時引起了很大的震動。事實上，《Eletronic Design》雜志曾在1986年4月17日出版的雜志封面上刊登過第1版的LabVIEW。今天，LabVIEW已經(jīng)成為業(yè)界的一個標記。

LabVIEW圖形化編程語言允許設(shè)計師以連線屏幕上圖標的方式創(chuàng)建程序。這些圖標再編譯成用于處理數(shù)據(jù)的代碼。NI在內(nèi)部稱這種語言為G語言或圖形化編程語言。這種語言基于兩個基本的編程概念，即數(shù)據(jù)流和結(jié)構(gòu) 化編程。

LabVIEW的實際價值是能夠快速開發(fā)出虛擬儀器(VI)，并捕獲、處理和顯示來自傳感器和其它輸入源的測量數(shù)據(jù)。只要有LabVIEW和PC機，設(shè)計師就能通過輕點幾下鼠標創(chuàng)建屬于自己的專門數(shù)據(jù)捕獲系統(tǒng)，或替換數(shù)字萬用表( DMM)和示波器等標準測試儀器。

用戶可以捕獲和顯示數(shù)據(jù)，同時經(jīng)由各種算術(shù)處理進行分析、顯示和理解。然后用戶可以通過通信接口、網(wǎng)絡(luò)或因特網(wǎng)交流數(shù)據(jù)。另外，他們還可以利用VI的輸出執(zhí)行各種控制操作。LabVIEW已經(jīng)逐漸成為在設(shè)計、原型創(chuàng)建和最終測試中非常管用的多用途圖形化測量系統(tǒng)。

虛擬儀器，特別是LabVIEW完全改變了測試和測量理念，完全消除了某些獨立的測試儀器(如音頻)。今天，LabVIEW還能滿足許多組織機構(gòu)正面臨的越來越艱巨的無線測試和測量挑戰(zhàn)。

8.20版的最新模塊化工具套件(Modulation Toolkit)集成了一系列軟件，可以幫助你建立、仿真、設(shè)計和測試各種通信系統(tǒng)(圖1)。它包含了正被大多數(shù)新型無線系統(tǒng)(如802.11a/g，802.11n, WiMAX以及即將到來的4G蜂窩電話標準)采用的正交頻分復用( OFDM)技術(shù)。在仿真期間，用戶可以評估參數(shù)變化，并測試設(shè)計決策。接下來可以用那個代碼和外部測試設(shè)備開展信號測量和誤碼率( BER)測試。

模塊化工具套件的一些特殊功能是位產(chǎn)生(PRBS、Galois PN、Fibonacci PN等)、信道編碼(Reed Solomon、Golay、Hamming、卷積、BCH)、交織器(塊和卷積)以及大部分模擬或數(shù)據(jù)調(diào)制。用戶可以執(zhí)行各種調(diào)制分析，如rho、直流偏置、相位錯誤、四相偏移、IQ增益不平衡、BER、頻率偏差、突發(fā)時序、調(diào)制錯誤率以及錯誤向量級(EVM)。

另外，用戶還可以在仿真信道中增加噪聲(AWGN或相位)和直流偏置、衰落、四相偏置、IQ增益不平衡和頻率偏置等損傷來評估性能。然后使用大量顯示格式(如格子圖、星座圖和二維/三維眼圖)中的一種進行顯示。

LabVIEW 8.20還包含有 FPGA模塊，可以幫助用戶在不熟悉硬件設(shè)計或 VHDL的情況下定義定制I/O。FPGA向?qū)Э梢宰詣娱_發(fā)用于創(chuàng)建定制、用戶定義測量設(shè)備的FPGA代碼。用戶可以在PC內(nèi)的插卡上實現(xiàn)基于FPGA的測量設(shè)備，并用于快速低成本的原型創(chuàng)建?；蛘咴贜I PXI模塊中實現(xiàn)基于FPGA的測量設(shè)備，并用于正式生產(chǎn)測試。這一功能包含了IF-RIO(中頻、可重配置I/O)，而IF-RIO又包含了兩個中頻數(shù)字轉(zhuǎn)換器、兩個中頻發(fā)生器和一個可通過單塊PCI板上的LabVIEW編程的FPGA。利用IF-RIO可以建立通信系統(tǒng)原型，然后在PC上實時運行。此外，模塊化工具套件可與NI的射頻發(fā)生器和接收器一起實現(xiàn)高達2.7GHz的各種測試儀器。

泰克的RSA6100A

所有的通信和無線工程師都希望擁有一臺他們負擔得起的高級頻譜分析儀，而泰克的RSA6100A實時頻譜分析儀就非常優(yōu)秀(圖2)。不管你是在測試那些先進的射頻技術(shù)，如軟件定義無線電(SDR)、4G蜂窩電話和寬帶無線、多載波功放、雷達，還是任何其它通信或無線設(shè)備，這款分析儀定能為你提供許多有用的新功能。

例如，它可以通過每秒48,828次測量可以加速頻譜測量和顯示，而競爭對手的分析儀每秒只有50次。因此RSA6100A可以提供更完整和更精確的信號圖像。

其次，RSA6100的DPX波形圖處理功能可以使顯示效果更加生動。除了傳統(tǒng)顯示功能外，它還可以提供亮度和顏色的變化，因此用戶可以看到通常在其它分析儀上看不到的瞬態(tài)信號和其它 信號。

在DPX頻率掩膜觸發(fā)器(FMT)的幫助下，用戶可以根據(jù)特殊事件表現(xiàn)或事件圖案啟動測量。用戶還可以利用這一功能捕捉難以捕捉的異常現(xiàn)象和瞬態(tài)信號，從而提高產(chǎn)能，加快設(shè)計和調(diào)試進度。

儀器的基本參數(shù)也使人印象深刻。RSA6100A可以提供110MHz實時帶寬，同時提供73dB的純動態(tài)范圍(SFDR)。RSA6106A的頻率范圍可到6.2GHz，RSA6114A的頻率甚至高達14GHz。這些都是高價產(chǎn)品，但就象他們宣稱的那樣，你能得到與付出同比的回報。最好的產(chǎn)品可以幫助我們更快地實現(xiàn)最好的設(shè)計。