使用MATLAB和任意波形發生器創建高性能激勵測試系統

圖2.這是泰克AWG7000系列屏幕上看到的實例中得到的線性調頻波形。

為MATLAB編程構建GUI
上面介紹了基于文本的MATLAB命令可以怎樣創建波形，控制AWG。對一次性測量或試驗來說，這種方法足夠了。但對固定程序內依賴變化的測量參數的頻繁測試來說，圖形用戶界面(GUI)要快得多，使用起來簡便得多。精心設計的GUI只提供完成作業所需的控件和范圍。它可以針對某個應用在很窄的范圍內訂制，或者可以設置標簽和按鈕，允許用戶從一組相關應用中選擇應用。

MATLAB的TMTool應用是MATLAB儀器控制工具箱的一部分，是一個簡單的圖形界面，擁有一套優異的通用功能：搜索硬件、連接、配置、寫入、讀取。

圖3顯示了完全在MATLAB內部開發的用于泰克儀器的GUI，這里演示了GUI可以實現哪些操作。底層儀器命令與上面的MATLAB程序中類似，但訪問這些功能的速度要快于手動編碼命令。標簽可以幫助用戶建立測試結構，按鈕則簡化了通道激活及單一/連續執行等功能。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創建波形。

從RF到串行及其它
串行總線標準一致性測量，如PCI Express和串行ATA，特別是串行接收機測試，是一門特別適合直接數字合成的學科。考慮一下抖動容限測試，其構成了幾乎每個串行標準的大部分一致性測量要求。在高性能AWG出現前，抖動測試一直要求一個測試系統及下述夾具安排：一臺數據發生器創建碼型，一臺噪聲發生器作為隨機調制源，一臺正弦或函數發生器作為確定性抖動源，一個混頻器，一臺PC運行專用BIST (內置自檢)設置程序，一臺電源組合器，一個錯幀計數器監測被測器件的輸出。這么復雜的配置只是為了實現不間斷的、可變的、擁有可控抖動的串行碼型數據。

相比之下，一臺高性能AWG可以使用直接數字合成技術，從波形內存中直接提供這樣的數據流。在這種應用及其它應用中，軟件驅動的方法的動態性要遠遠高于基于硬件的上一代產品。在串行流中，可以使用MATLAB或類似工具，在創建碼型波形時插入所需的抖動。同時，可以使用擴頻時鐘特點、預加重或去重及其它標準串行數據屬性，進一步修改數據。

許多其他應用也將從直接數字合成技術中受益，包括雷達、軟件定義的無線電、超寬帶RF、等等。AWG既可以放在串行設計人員的工作臺上，也可以放在RF元器件評估工作臺上。

總結
使用當今高性能任意波形發生器直接生成數字信號，為無線通信測量、串行一致性測試等應用使用高效的新技術提供了基礎技術。完善的數學運算和分析軟件包，如邁斯沃克公司的MATLAB，給創建波形及為AWG創建功能程序帶來了全新的效率。在這套數學運算工具的幫助下，設計人員可以創建幾乎任何關鍵波形形狀，然后故意失真，以仿真真實環境條件。