使用NI PXI射頻模塊化儀器與LabVIEW實現(xiàn)DFS系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)用

作者：Dana Redington - Redwolf Technology LLC

我們采用LabVIEW與NI射頻模塊化儀器為構(gòu)架的DFS測試與報告制作解決方案，設(shè)計協(xié)助測試各種不同雷達波段需求的無線產(chǎn)品。

“使用NI射頻模塊化儀器，在射頻信號生成與測量速度方面，我們降低了成本，同時提升了測試性能?！?/p>

挑戰(zhàn)：針對DFS測試，我們采用集成式、自動化的低成本替代方案，取代昂貴、零碎和手動解決方案。

解決方案：我們采用NI PXI模塊化儀器與NI LabVIEW軟件，開發(fā)集成式軟硬件DFS測試解決方案，以便分析進行DFS測試單位（UUT） 的響應(yīng)，并從所有數(shù)據(jù)中得出一組精致的報表以確保一致性。

Redwolf是在矽谷商業(yè)專業(yè)技術(shù)下，結(jié)合原型智能、新一代技術(shù)與智慧所生成的產(chǎn)品。1980年后期，先前的項目就考量到下一代消費產(chǎn)品、醫(yī)療儀器、器械設(shè)備與排放測試、工業(yè)級雷射與硅片處理的自動測試和測量方法。

動態(tài)頻率選擇 （DFS） 測試需求

目前無線系統(tǒng)的使用率不斷增加，帶來了與雷達波段核準(zhǔn)相沖突的可能。DFS是檢測雷達信號的程序，必須得到保護以阻擋Wi-Fi干擾（802.11a、802.11b、802.11g和 802.11n），再根據(jù)探測狀況，切換Wi-Fi運作頻率使其無法干擾雷達系統(tǒng)。同時調(diào)整發(fā)射功率控制 （TPC） 以符合管理需求與距離信息為主的傳輸功率。

我們的DFS解決方案可達極高的成本效益，且內(nèi)建測試與數(shù)據(jù)采集功能，可輕松制作報表。

目前所有無線設(shè)備實行此程序，帶來了更多法規(guī)需求。例如，一份測試報告中可包含上百頁大量表格列出的數(shù)據(jù)集與截屏畫面。此外，根據(jù)地理位置執(zhí)行此程序的變數(shù)，增加了不同層級的復(fù)雜度，以正確測試這些設(shè)備。全球驗證實驗室和全球OEM都日以繼夜地執(zhí)行所有測試，確保符合世界各國的法規(guī)。例如，在美國DFS規(guī)范已明確列在FCC篇的第15章； 在歐洲，ETSI EN 302 502方針也有類似規(guī)范； 此外，在日本，日本無線電法則5 GHz也包含DFS相關(guān)的方針。

不同客戶對于執(zhí)行DFS測試方案有不同的挑戰(zhàn)。例如，驗證實驗室面臨到必須快速設(shè)計出一套DFS測試系統(tǒng)，并使用不同實驗室的設(shè)備，如矢量信號發(fā)生器（VSGs）及非自動化軟件，持續(xù)追蹤并正確地測試所有通過實驗室的無線裝置所產(chǎn)生不同的雷達模式。另一方面，OEM面臨的挑戰(zhàn)則是必須設(shè)計出一套類似的系統(tǒng)，可于家中先執(zhí)行驗證前測試，以避免在正式的驗證試驗室有高成本的無效測試產(chǎn)生。多個大型的全球OEM擁有內(nèi)部授權(quán)的檢定實驗室，它們也面臨同樣的挑戰(zhàn)，因此成為第三方獨立實驗室。此外，客戶也需要一個快速、有效的方式，確保在不同的全球方針下，能自動化產(chǎn)生專業(yè)的報告。

Redwolf 解決方案

設(shè)計DFS測試與報表制作應(yīng)用是為了輔助測試各種國際雷達波段需求的無線產(chǎn)品。我們根據(jù)下列標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行一致性測試設(shè)計并建立了DFS系統(tǒng)：

- FCC （06-96） 5.25至5.35 GHz與5.47至5.725 GHz仿真

- ETSI EN 302 502 （2006-11）方針

- 日本無線電法則5 GHz （802.11a）

此系統(tǒng)硬件包含嵌入式控制器的NI PXI機箱、升頻轉(zhuǎn)換器的NI PXIe-5673射頻 VSG與NI PXIe-5663射頻矢量信號分析儀（VSA）。我們使用LabVIEW撰寫自定義的DFS測試軟件。Redwolf的DFS解決方案是結(jié)合低成本、少元件的解決方案，包含集成式測試與信號采集報表制作，可縮短測試時間并增加測試產(chǎn)能。

在此系統(tǒng)完成之前，驗證實驗室與OEM都運用現(xiàn)成的實驗設(shè)備來建立自定制系統(tǒng)?？蛻粢謩訄?zhí)行測試，以產(chǎn)生每個雷達模式、監(jiān)控和UUT的記錄回應(yīng)。這是個非常耗時的處理過程，甚至還未包含開發(fā)大量收集數(shù)據(jù)，確保一致性的全面性報表所需的時間。

此系統(tǒng)使用NI工具，確保了模塊性與靈活性，因此客戶無需再根據(jù)系統(tǒng)需求，購買額外又不必要的硬件設(shè)備。LabVIEW是自動開發(fā)和生成各種類型測試用雷達模式的最佳工具。適用于LabVIEW的報表生成工具，大量使用自動生成測試結(jié)果報表，并遵守不同管理組所設(shè)定的方針，生成專業(yè)級報表。

與NI合作的優(yōu)勢

使用NI PXI射頻模塊化儀器與LabVIEW，我們開發(fā)了DFS系統(tǒng)，擁有高效率的測試、總測試時間縮短與優(yōu)質(zhì)的報表等優(yōu)勢。此系統(tǒng)為集成式解決方案，比其他自定制創(chuàng)建的替代方案更小型； 在單一機箱解決方案里，PXI平臺啟動執(zhí)行測試與數(shù)據(jù)采集。使用NI射頻模塊化儀器，在射頻信號生成與測量速度方面，我們降低了成本，同時提升了測試性能。LabVIEW編程的靈活性可改善未來DFS測試的預(yù)先驗證，如：開發(fā)與UUT智能型互動的自定義程序測試與未來的自動報表生成。感謝NI團隊包含北加州銷售團隊的Ahmed Mahmoud與Conan McHugh，以及 NI RF部門Heath Noxon，一直全力支持開發(fā)整個集成的解決方案。

責(zé)任編輯：gt