如同每個孩子所擁有的第一套LEGO?玩具改變了他們對世界的認識一樣，26年前，美國國家儀器通過NI LabVIEW系統(tǒng)設(shè)計軟件，重新改變了人們對儀器的認知。今年，NI將再次重演歷史，發(fā)布一款新型儀器，幫助測試工程師擺脫廠商定義儀器的束縛。
許多年來，儀器的基本模式?jīng)]有太大的改變。需要進行測試工作的工程師和科學(xué)家必須先從測試測量供應(yīng)商處購買功能固定的硬件，然后在標準臺式計算機上使用諸如LabVIEW之類的軟件，通過信號處理，決策，自動化等方式擴展硬件的功能。而模塊化儀器的出現(xiàn)是一個巨大的飛躍，并成為了自動化測試系統(tǒng)的既定標準。但是模塊化儀器中的許多功能已由廠家在嵌入式固件中定義完畢，用戶無法對固件進行更改以滿足特定的應(yīng)用需求。
然而，對于許多其他的應(yīng)用來說，固定功能的硬件理念已經(jīng)過時。傳統(tǒng)的手機生產(chǎn)商正努力快速轉(zhuǎn)向基于軟件的智能手機。客戶希望通過在設(shè)備上運行的軟件獲得更多的控制，使得他們的手機具備滿足特定個人需求的功能。而測試設(shè)備也不外乎此。
您現(xiàn)在可以使用首款軟件定義的儀器，NI PXIe-5644R矢量信號收發(fā)器（VST），來體驗至今最具靈活性的自定義測試儀器。
軟件設(shè)計儀器具備的三個本質(zhì)特性：
? 使用基于FPGA的開源固件設(shè)計的儀器硬件，具有即時可用的特點，并包含豐富的范例代碼。
? 優(yōu)秀的系統(tǒng)設(shè)計軟件能夠降低自定義硬件儀器設(shè)計的復(fù)雜度。
? 從集成一個固定功能的設(shè)備到設(shè)計出用戶真正需要的儀器，這是一個根本性的理念改變。
使用開源的基于FPGA固件的硬件
新的NI PXIe-5644R VST尺寸更小，成本更低，能更加徹底地以軟件為核心。基于行業(yè)領(lǐng)先的FPGA技術(shù)和完全基于LabVIEW編寫開源軟件和固件的原則，VST硬件設(shè)計可以盡可能地將射頻轉(zhuǎn)換成比特。使用靈活的軟件設(shè)計方案來替換固定的廠家定義的硬件，VST可幫助測試工程師設(shè)計出他們真正需要的儀器功能。
圖1：在NI PXIe-5644R VST的設(shè)計中，將矢量信號發(fā)生器和分析儀與一個FPGA相連接，這樣用戶可以在第一次射頻測試應(yīng)用中執(zhí)行閉環(huán)的系統(tǒng)級測試任務(wù)
VST還能幫助射頻工程師集成最多五個射頻通道（每個通道都具備射頻生成和采集功能）至一個PXI機箱，以滿足并行測試需求和多輸入多輸出（MIMO）應(yīng)用需求。大多數(shù)的傳統(tǒng)儀器解決方案提供一個激勵，或者測量一個響應(yīng)；而VST在一個獨立硬件上結(jié)合了射頻發(fā)生器和分析儀，因為這兩個儀器都與一個FPGA相連接，用戶可以在這個FPGA中對固件進行設(shè)計，使得他們在第一次射頻測試應(yīng)用中就能使用閉環(huán)的系統(tǒng)級測試功能。
通過將矢量信號發(fā)生器（VSG）和矢量信號分析儀（VSA）與LabVIEW可編程實時信號處理與控制相結(jié)合，VST具備了以下的特性：
? 一個用戶可編程FPGA
? 覆蓋從85 MHz到6 GHz的頻率范圍
? 80 MHz實時射頻帶寬
? 結(jié)合了射頻發(fā)生器和分析儀，以及一個高速數(shù)字I/O端口
? 使用三個PXI Express插槽，降低成本，減小封裝
? 支持最新的無線標準（802.11ac和 LTE）
