支持高性能混合信號測試平臺





在下列數據流導入存儲器場景的標定中,使用了一個具有2 GB板載存儲空間的PXI Express雙核控制器對于每通道100M采樣點數的采集大小,該測試需要高達1.2 GB的PC存儲器以支持六個通道
這里,再次使用了多個具有256 MB板載存儲空間的NI PXIe-5122數字化儀,以獲取最佳結果
其結果如表2所示
表2NI PXIe-5122高速數字化儀的最大數據流導入存儲器速率
數據流導入磁盤和數據流導入內存應用之所以能夠在PXI中達到如此之高的吞吐量,其原因之一便是采用了一個高帶寬、低時延的數據總線――PCIe如果您將該總線與其它標準數據總線相比較,您將發現該總線提供了最高的吞吐量和最低的數據時延
圖6.常見儀器總線的帶寬與時延比較
這種將數據以數據流的形式導入磁盤的能力使得許多應用獲益匪淺在此,我們將詳細討論兩個常見應用:1)信號情報/頻譜監測和2)數字視頻測試
信號情報:中頻數據流導入磁盤
現代軍事偵察、衛星通信和頻譜監測應用,需要長時間地將大量數據以數據流的形式導入硬盤的能力以往,這些應用只能借助構建和維護都十分昂貴的、定制的硬件來實現
然而,您現在可以利用商業現成可用(COTS)的PXI和PXI Express儀器系統,開發面向信號情報的波形數據流導入磁盤應用
圖7通信系統測試中的數據流導入磁盤的配置
為捕獲RF信號,我們使用一個高速數字化儀以采集來自下變頻器的中頻(IF)信號該下變頻器工作于RF頻段,并使用一個或多個混頻器將RF信號轉換到一個您可以通過高速數模轉換器進行捕獲的頻率范圍
利用NI PXIe-5122高速數字化儀的兩個采樣率為100 MS/s的通道,您可以采集到兩個IF信號,每個通道的帶寬為50 MHz
基于此,您可以采集總RF帶寬為100 MHz的信號
對于信號情報應用,典型情況下,部分頻譜以數據流的方式導入磁盤持續數分鐘或甚至數個小時一旦保存,該數據便可以通過功率譜或時頻譜進行后續軟件處理
一些實例中,也可以通過任意波形發生器反向生成所捕獲的頻譜數據,以模擬實際環境
消費電子產品:數字視頻測試
另一項需要長時間采集測試波形的應用便是數字視頻測試DVI標準支持LCD顯示器和平板等離子顯示器
新的技術需要更高的時鐘速率,因此生成和采集移動DVI顯示圖形甚至需要更長的波形
對于利用DVI輸出精確測試現代機頂盒時,長時間生成或采集數字視頻模式的能力變得非常關鍵例如,測試當天的機頂盒的圖像解壓縮和解碼算法,需要移動測試模式
由于像素偏移僅在移動圖像上發生,您必須每次持續采集數字信號傳輸達數秒或甚至數分鐘,以檢測這些位誤差
在圖8中,您可以觀察到像素偏移對數字圖像的影響
圖8傳輸錯誤導致像素偏移的發生
借助PXI Express,您可以利用現成可用的RAID硬盤驅動器配置,持續采集DVI圖像長達數分鐘或者甚至數小時例如,您可以配置NI PXIe-6537高速數字I/O模塊,從而以高達200 MB/s的速率持續數小時(2.5小時 = 1.8 TB)實現數據流導入磁盤
因而,您可以利用現成可用的快速PXI儀器執行準確的數字視頻像素偏移測試
總結
利用PXI平臺,您可以實現:
靈活的、軟件定義的測量
模塊化儀器的集成
高數據吞吐量
憑借這些技術優勢,PXI儀器系統使得各種應用獲益匪淺,其中包括RF與通信測量、混合信號ASIC表征、信號情報和數字視頻測試等而且,雖然PXI平臺業已提供了所有這些技術優勢,但是PXI Express通過利用PCIe總線大幅提高吞吐量,顯著改進了該平臺的性能
因而,您可以創建高精度的自動化測試系統,與以往系統相比,該系統不僅測試時間更短,而且測試能力也更為強大
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