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了解LabVIEW FPGA和軟件設(shè)計(jì)射頻儀器的優(yōu)勢(shì)所在
2013-07-12
使用虛擬（軟件）儀器與模塊化I/O相結(jié)合是一種最小化硬件成本并減少測(cè)試時(shí)間的方法。軟件設(shè)計(jì)儀器的新方法使得射頻測(cè)試工程師無需憑借自定義或特殊標(biāo)準(zhǔn)的儀器，就能以多個(gè)數(shù)量級(jí)的幅度減少測(cè)試時(shí)間。
閱讀此文可以幫助您了解如何使用NI LabVIEW FPGA來設(shè)計(jì)和自定義您的射頻儀器，以及通過軟件設(shè)計(jì)的儀器能為您的測(cè)試系統(tǒng)所帶來的好處。
軟件設(shè)計(jì)儀器簡(jiǎn)介
多年來，測(cè)試工程師一直在運(yùn)用諸如LabVIEW的軟件包來實(shí)現(xiàn)自定義射頻測(cè)量系統(tǒng)，并與傳統(tǒng)封裝儀器相比盡可能地減少成本。使用軟件設(shè)計(jì)的方法不僅提供了強(qiáng)大的靈活性，更能使測(cè)試工程師利用到最新的PC，CPU和總線技術(shù)所帶來的性能提升。
CPU成為了許多高要求射頻測(cè)試應(yīng)用的瓶頸，CPU有限的并行機(jī)制和軟件棧將會(huì)導(dǎo)致延時(shí)，對(duì)于有些需要根據(jù)測(cè)量值或待測(cè)設(shè)備（DUT）的狀態(tài)而動(dòng)態(tài)調(diào)整測(cè)試激勵(lì)的應(yīng)用，就會(huì)影響到測(cè)試效果。為了達(dá)到最理想的射頻測(cè)試系統(tǒng)效果，需要結(jié)合使用自定義儀器硬件和多核技術(shù)，這也能使測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員得以找到低延時(shí)和高吞吐量之間的平衡點(diǎn)，從而大幅減少測(cè)試時(shí)間。
雖然現(xiàn)成即用的儀器硬件的性能早已被改善，NI仍然致力于運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA）技術(shù)提供更加開放和靈活的測(cè)試設(shè)備。簡(jiǎn)而言之，F(xiàn)PGA是一種用戶可以自定義的高密度的數(shù)字芯片，可以使得測(cè)試工程師將他們的自定義信號(hào)處理方法和控制算法結(jié)合到測(cè)試硬件中。因此，即成可用的射頻硬件包含了諸多優(yōu)點(diǎn)：高質(zhì)量的測(cè)量技術(shù)，且在其最新的構(gòu)件中包含了可靠的，可溯源的測(cè)量方法，通過與高度并行的用戶自定義邏輯相結(jié)合，可以產(chǎn)生較低的延遲，并且它能夠與I/O直接連接以用于在線處理和嚴(yán)格的控制環(huán)路。
關(guān)于此類硬件的一個(gè)案例是NI PXIe-5644R vector signal transceiver (VST)。該設(shè)備融合了矢量信號(hào)發(fā)生器和矢量信號(hào)分析儀的功能，并包含了一個(gè)用戶可編程FPGA來用于實(shí)時(shí)信號(hào)處理和控制。由于FPGA賦予其更多的靈活性，VST非常適合用于自定義觸發(fā)，待測(cè)設(shè)備控制，并行測(cè)試和實(shí)時(shí)數(shù)字信號(hào)處理（DSP）。
使用LabVIEW FPGA將LabVIEW的運(yùn)用擴(kuò)展至硬件自定義
雖然FPGA已廣泛用于自定義主板設(shè)計(jì)或是即成可用設(shè)備的一部分，但用戶自定義FPGA迄今為止還未被大量用于即成可用的射頻儀器設(shè)備中。這主要是因?yàn)閷?duì)這些設(shè)備進(jìn)行編程需要擁有專業(yè)的背景知識(shí)。硬件描述語言或HDL，通常學(xué)習(xí)起來非常困難，唯有數(shù)字電路設(shè)計(jì)專家才能勝任。
來源：聲級(jí)計(jì) http://vntnorcwa.cn/
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