軟件零線材在儀器儀表里的運用
軟件無線電在測試儀器中應用已呈上升趨勢。其典型應用是任意波形發生器和矢量信號分析儀。前者是提供軟件編輯的數據文件通過DA變換器產生模擬輸出，后者則是前者的逆過程，即通過AD采集數據送軟件進行數據處理。
N5530S是目前安捷倫公司最新推出的信號源檢定系統，由PSA高性能頻譜分析儀（加選件1DS、123、233及B7J）、EM P功率計及傳感器N5532A、N5530S系統軟件及PC構成，能夠完成信號源的所有指標測試，如頻率、調幅AM深度、調頻FM頻偏、調相偏移、調制速率、調制失真、射頻功率及調諧射頻電平等指標。在PC中裝入矢量信號分析軟件還可解調各種數字調制信號（如FSK、MSK、BPSK、QPSK、及QAM等調制方式），完成EVM、幅度誤差、相位誤差、IQ偏移等指標測試。
系統組成及工作原理
系統組成如所示。系統由PSA頻譜分析儀、EM P功率計（配5532A探頭）、PC及系統軟件構成。探頭N5532A內部除傳統的傳感器外還有一個功分器。功率計探頭接信號源輸出口，信號源輸出信號在功率探頭中一分二路，一路進入功率傳感器，完成功率測量，另一路接PSA頻譜分析儀，配合N5530S軟件完成頻率、調制、調諧射頻電平及數字解調測試。
5530S測試系統組成N5532A功率傳感器按頻率范圍分有3種選件：opt504 100 kH z 4. 2 GH z； opt518 10MH z 18 GHz；opt526 30 MH z 26. 5 GHz.根據我們工作的實際情況選用了opt504和opt526.EM P功率計可選用E4416 /7A、E4418A /B及E4419A /B，功率計的軟件版本選用目前最新版本。頻譜分析儀可選用PSA系列頻譜分析儀（包括E4440A、E4443A、E4445A及E4447A ），儀器軟件版本為A. 06. 00版。我們選用了E4440A（外加opt1DS、123、233及B7J）。
計算機要求W indows2000或W indowsXP操作系統。在計算機中裝入N5530S測試軟件。系統除可完成類似于HP8902S信號源系統的所有功能外，還可進行矢量信號分析。測量原理：除射頻功率外，所有測量項目都由PSA頻譜分析儀進行數據采集， N5530S軟件控制計算機進行處理及顯示。PSA頻譜分析儀的功能是一臺超外差式接收機，所有測試信號經它下變頻到21. 4MH z中頻，然后進行數據采集并送PC進行處理。
測量系統中使用的軟件無線電技術及其優點
（ 1）數字化的調制解調器及濾波整形技術
調幅AM解調、調頻FM解調、調相PM解調及調制失真等傳統上由模擬器件完成的工作在該系統中都由N5530軟件完成。通過PSA中頻基帶采集的數據送入PC中，根據解調屬性所依據的相關算法計算出測量結果并進行顯示。其中滿足測試用的各種低通、高通、去加重濾波器及檢波器等功能都由其相應的數學表達式通過軟件編程實現。進行調制測量時，從PSA頻譜分析儀采集來的原始IQ數據對（這些數據對出現在中頻）送由N5530S軟件進行處理，分述如下：1）濾波和預采樣：有助于這一步減小帶外噪聲和寄生信號，以保持解調信號的相對純凈。如中所示，這一步驟是由89600S軟件完成的；2）解調檢波（AM、FM及PM ）： IQ數據對按照所選擇的AM、FM或PM方式被解調。同樣需要選擇低通濾波器及高通濾波器。IQ數據對的取樣速率由IF帶寬及與所選濾波器帶寬耦合方式的帶寬控制。高通濾波器決定測量時間。在該級的輸出為基帶信號；3）后置濾波器：該級濾波進一步減小可能出現在信號中的帶外噪聲。這些參數由所選擇的LP低通、HP高通及FM調頻去加重濾波器決定；4）檢波：檢波方式與8902A面板上的相似，可選擇+ Peak、- Peak、Peak /2或RM S.除RMS外的所有檢波方式是在給定的記錄中檢測到許多信號的峰值，這樣可確保得到精確的可重復的測量結果。
RM S有效值檢波用于測量包含在基帶信號中的功率；5）平均：檢波所得的結果再進行平均。平均的方式由用戶接口（或IV I- COM API）選擇。有以下方式可選： N ormal（標準）、Exponential（指數）、Pea kH old（最大保持）；6）功率測量：由功率計進行測量后，測量結果送入PC由顯示器監測。當使用IV I- COM API，測量結果送入用戶軟件作進一步的處理；7）頻率測量和調諧射頻電平測量：如、RESEARCH DEVELOPMENT所示，調諧射頻電平和頻率計需要PSA采集數據并進行處理，以得到準確的頻率及幅度值。這些頻率及幅度的測量值經由GPIB總線傳輸到PC由N5530S軟件進行處理。
（ 2） PSA頻譜分析儀中大量使用了數字化器件
如中頻濾波器RBW大量采用數字濾波器由頻譜分析儀軟件實現，代替了以往頻譜分析儀的由多個濾波器組成的濾波器組。分辨帶寬由8 MHz到1 H z，步進變化改變了傳統的1 3檔固定步進，可隨意設置，而不是以往的固定的幾個可選值。
（ 3）儀器面板的全數字化
為了方便用戶的使用習慣并使測試過程更加直觀，該軟件編制了與8902A測試接收機幾乎相同的儀器面板。通過該面板作為用戶接口，啟動軟件對硬件的控制、數據采集及后期處理。用戶只需點擊鼠標即可得到與8902A接收機測試完全類似的結果。同時該系統還有以往測試接收機不可比擬的優點：可根據測試需要選取批測試（一次完成頻率、功率、調制等）；通過IV I- COM API將被測件方便地編入儀器系統，完成全自動測試。
（ 4）具有與傳統儀器不可比擬的優點
1）較少的硬件：由前述可知，該系統僅由PSA頻譜分析儀、功率計及PC和軟件構成，而完成同樣功能的8902S信號源檢定系統除8902A測試接收機外還需配置本振源、下變頻器、音頻分析儀、頻譜分析儀、頻率計等方可完成模擬信號源指標的檢定。
如果要測試數字調制信號，還需配備矢量信號分析儀等儀器。因此，該系統與以往信號源檢定系統比較儀器配置極大地簡化，成本大大降低。
2）操作更方便： 8902S信號源檢定系統中各參數由分離儀器完成，操作較復雜，尤其是8902S系統用在頻率1 300 MH z以上時，除設置本振源頻率需要比被測信號源頻率高固定的數值外，還需在8902A主機上調用多個特殊功能鍵，輸入與被測信號有固定差值關系的數據，方能使儀器工作在正常狀態。在功率測試前需要手動輸入功率計校準因子，操作步驟繁雜、耗時。而使用5530S系統檢定信號源時，只需輕點鼠標及可完成相應的測試項目。
根據用戶需要還可將多個測試項目集成，一次完成多項測試。
3）便于二次開發： 5530S中的IV I- COM API端口為儀器完成全自動檢測提供了開放的開發環境，用戶只需通過必要的步驟，編制被檢儀器的命令庫或函數，即可實現對被檢儀器的控制，從而實現全自動檢定。
4結束
軟件無線電作為一種新興的技術手段，其應用范圍非常廣泛。在測試儀器領域，可替代一些傳統模擬部（器）件，完成面板仿真，實現交互測試及各種儀器硬件的資源共享，為系統級測試提供開放的用戶環境。中國糧油儀器網 http://www.pc256.com/
