基于DSP的多頻帶混合信號測試系統方案

　　4 基于DSP的混合信號測試方案

　　針對當今混合信號的測試需求和國內同類產品的現實情況，提出一種混合信號測試的低成本解決方案，即借鑒目前國際上主流混合信號測試系統的架構，緊密結合中小型測試儀器的特點，充分利用BC3192測試系統的開放性和標準化結構，采用新型高速DSP來提升多頻帶混合信號芯片的測試能力。

　　本文實現方案是以任意波形發生器(ArbitraryWave Generator，AWG)和音頻／視頻數字化儀(Audio／Video Digitalizer，AVD)的組合來應對多種頻帶的混合信號芯片測試。AVD和AWG的組合可以滿足波形發生、操作和分析的需要，內部集成高性能 DSP，能夠為測試和分析提供完整的DSP庫函數，因而能夠滿足混合信號的多種測試需要。

　　任意波形發生器如圖l所示，可以以單端和差分模式工作，具有完整的波形發生能力，可以產生可修改的復雜波形，具有激勵被測器件所需的定時功能。 AWG作為VXI儀器系統的一個模塊，通過標準化的接口模塊與資源控制器通信，當需要產生激勵波形時，資源控制器發送命令和參數到AWG模塊，AWG模塊采用高速DSP芯片作為主處理器，DSP與波形定時器和控制邏輯一起完成任意波形的產生，從而提供給被測器件(DUT)所需的激勵波形。由于被測芯片種類繁多，頻帶范圍很寬，對于不同的被測芯片，采用的定時器和控制邏輯都不盡相同，而且，隨著電子技術的發展，頻率合成技術已經廣泛應用到測試測量領域，采用數字頻率合成(DDS)專用芯片使得電路更加簡潔可靠，因此，任意波形發生器的設計也更加容易，其抗干擾能力和精度都更加容易保證。

　　音頻／視頻數字化儀如圖2所示，主要由信號轉換和調理電路、波形存儲器、DSP、控制邏輯和接口電路等組成。AVD可以設計多個通道，每個通道擁有獨立的硬件資源，可以捕獲各種頻帶的被測信號。同樣，AVD也是一個標準化的VXI儀器模塊，也在資源控制器的控制下與AWG及其他模塊一起完成測試任務。AVD模塊中包含一個高速DSP芯片作為核心處理器，一方面，DSP中植入了大量的信號處理庫函數，諸如FFT、數字濾波器等任務都可在DSP中完成；另一方面，一些測試算法也可以移植到DSP中來做，因此，在AVD模塊內部就可以得到一些測試數據的中間結果，使得傳送到主機的數據量大大減少，VXI總線上的數據被大量分流，同時，主機的計算量也被DSP芯片分擔，這對于縮短測試時間有重要作用。在對大規模混合信號芯片進行多片并測時，采用多片DSP并行的結構，在AVD模塊內部完成大量的信號處理和測試算法，能更加顯著地提高測試效率。

　　本方案在硬件和軟件的設計上采用標準化和模塊化的方法，因此架構靈活、易于升級。首先，由任意波形發生器(AWG)和音頻／視頻數字化儀(AVD) 為主要模塊構成的多頻帶混合信號儀器系統具有比較完善的功能，能獨立完成混合信號測試的大部分工作，對于不同頻帶范圍的混合信號芯片測試，可以用不同的 AWG和AVD組合完成。其次，由于結構緊湊，使得信號采集和處理能在測試臺本地完成，提升了信號處理能力，消除了總線沖突。再次，這種靈活的架構方便用戶將各個模塊作為可選件來配置測試系統，有效地降低了測試成本。另外，本方案實現了對數字信號處理庫的移植和優化，提升了信號處理能力，為多芯片并行測試提供了條件。

　　5 結語

　　IC技術的發展，一方面提供了大量的功能強大的芯片供系統設計者選用，目前高性價比的DSP芯片不僅迎合了當今數字化浪潮，同時為設計者提供了多種低成本的選擇；另一方面，大量新型芯片的出現，給芯片測試帶來了新的挑戰，作為電子產品數字化核心之一的混合信號芯片成為芯片測試領域的一個新的熱點。本文針對國內測試設備制造業的現實情況，提出了一種混合信號測試的低成本解決方案，本文方案充分利用現有條件，遵循標準化和模塊化的設計思路，解決了多種頻帶的混合信號測試問題，是國內現實情況下測試設備制造業的一個探索，相信會隨著新技術的出現不斷發展和完善。