模块化仪器助力工程师自定义测试需求

当今技术的飞速发展使工程师们要不断面对新的、日益增加的挑战。对于测试工程师，不断出现的新技术、新标准，使得基于传统仪器的测试方案不能满足新的测试需求，而以软件为中心的模块化仪器则给工程师在自定义测试需求方面提供了更大的灵活性。

　　基于软件的模块化仪器架构

　　传统台式仪器通常在灵活性上受限较多，例如软件处理和用户界面都是由仪器供应商来界定的，而且只能由供应商通过更改固件来升级，这使得添加新的功能或完成自定义的测试变得很困难。以软件为核心的模块化仪器系统能够赋予用户更多的主动权，甚至将自主的知识产权(IP)应用到测试系统中。因此，正在成为业界的主流。

　　图1显示的就是以软件为核心的模块化仪器系统。它可以分成两个部分：模块化的硬件和灵活强大的软件。其中软件包括图形化开发平台，如LabVIEW, 另外还有测试管理软件，例如TestStand，以及多种驱动程序软件；而对于模块化的硬件，用户则可以从市场上数千种种类丰富的基于PXI/PXI Express的模块中，选择适合自己需求的来构建测试系统。

图1 以软件为核心的模块化仪器系统

　　软件自定义无线电平台满足未来射频标准

　　基于软件的模块化测试系统可以给工程师更大的灵活性，尤其是在一些新标准、新技术不断涌现的应用领域。例如，无线通信测试。NI公司推出的基于模块化架构构建的软件无线电平台测试系统就是这样一个例子，其最新推出的6.6GHz射频测试平台基于NI PXIe-5663 6.6GHz射频矢量信号分析仪和NI PXIe-5673 6.6GHz射频矢量信号发生器，不仅具有极大灵活性，同时利用LabVIEW充分发挥了高性能多核处理器的优势，能够以比传统仪器更快的速度进行多种常用的射频测量。由于其软件定义的架构，工程师们可以通过使用具体标准的LabVIEW工具包或编写专用的调制算法对软件进行简单的重新配置，就能实现开发和测试各种无线协议，以满足新兴射频标准的测试需求。同时，NI公司及系统联盟商还提供了许多用于现有和新兴的通信技术的LabVIEW工具包，2009 年新推出了WiMAX、GPS仿真、WLAN测试工具包。

图2 基于FPGA的自定义I/O设计NI FlexRIO

　　基于FPGA的模块化结构带来硬件级别的可编程软件技术

　　将 FPGA引入到模块化仪器中，为工程师自定义测试需求提供了更有力的工具，这种硬件级别的可编程软件技术，可以帮助工程师解决许多以前传统方法无法解决的问题。NI FlexRIO FPGA模块引入了高性能的Xilinx Virtex-5 FPGA芯片，让工程师可以利用LabVIEW FPGA模块对其进行编程。通过NI FlexRIO，工程师可以在基于PXI的FPGA硬件上添加自定义信号处理算法。利用FlexRIO的这些性能，工程师们可以在设计和测试许多复杂的电子设备时，根据需要使用在线处理、硬件在环仿真和协议识别测试等。

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