隨著5G時代的到來,通信領(lǐng)域不斷發(fā)展,技術(shù)不斷成熟,人們探知的信號頻率和種類來到了新的時代。除傳統(tǒng)工控、驅(qū)動等需要的規(guī)則波形之外,量子、光波、5G和高速接口等領(lǐng)域?qū)π盘柕妮敵鎏岢隽烁叩囊?。傳統(tǒng)的AFG任意函數(shù)發(fā)生器無法輸出任意定制的波表,并且無法快速進(jìn)行波表切換以滿足特殊使用場景需求。RIGOL最新發(fā)布的DG70000系列任意波形發(fā)生器帶有高級序列模式,可以個性化制定出需要的輸出波形信號,滿足您的測試需求。
Part.1 什么是高級序列?
在數(shù)學(xué)上,序列是被排成一列的對象(或事件),其元素之間的順序非常重要。在AWG中,可以將元素理解成波形,排列理解為波形的輸出順序。而高級序列則是對各種波形按照不同順序組合和拼接,在配合序列特性的基礎(chǔ)上,支持每個元素循環(huán)輸出、跳轉(zhuǎn)輸出、等待輸出的設(shè)定。
﹒循環(huán)輸出:同一個對象不停地重復(fù)輸出N次(其中N可以是無數(shù)次)
﹒跳轉(zhuǎn)輸出:跳轉(zhuǎn)到元素繼續(xù)輸出
﹒等待輸出:等待一個觸發(fā)事件后進(jìn)行輸出
簡而言之,高級序列實(shí)際上就是根據(jù)用戶預(yù)先定義的波形輸出指令、以及預(yù)先定義的事件響應(yīng)規(guī)則,從內(nèi)存中讀取相應(yīng)波形片段數(shù)據(jù),從DAC逐點(diǎn)輸出波形數(shù)據(jù)。
Part.2 高級序列的技術(shù)特點(diǎn)
高級序列其本質(zhì)是根據(jù)規(guī)則輸出個性化需求的波形信號。DG70000系列任意波形發(fā)生器最基本的功能在于按照用戶設(shè)置波點(diǎn)進(jìn)行逐點(diǎn)輸出波形。其中,高級序列是DG70000的核心功能之一,它定義了一系列的波形輸出規(guī)則,可支持用戶任意創(chuàng)建波形輸出方式,支持用戶實(shí)現(xiàn)各種超高復(fù)雜度的波形和超長波形輸出。其主要的技術(shù)構(gòu)造如下:
DG70000的高級序列模式存在如下特點(diǎn),可滿足大量復(fù)雜場景的應(yīng)用。
支持最高1.5G波表長度、最大16384條條目的超長拼接
1、任意波形存儲器單通道內(nèi)存高達(dá)1.5Gpts,能夠保證用戶存儲多個信號場景;
2、可以將存儲空間分為1~1638個內(nèi)存段,即用戶可以編輯最大可達(dá)到16384條超長的序列條目;單條目波表長度從2400~1.5Gpts可定義,給予用戶最大限度的編輯自由。
3、支持子序列和波形的內(nèi)容添加并進(jìn)行輸出(序列同時可以作為其他一個序列的條目元素,支持最多進(jìn)行2層嵌套)
高級序列的超長拼接特點(diǎn)可以支持用戶個性化定制場景信號,滿足復(fù)雜信號的測試需求,能夠做到更真實(shí)的場景還原。
復(fù)雜信號還原
舉個例子,由于有超高的條目數(shù)量,DG70000系列任意波形發(fā)生器甚至可以通過高級序列功能模擬出調(diào)頻信號,模擬方式如下:
1、生成不同頻率的波表(AWG的最高可以支持到5GHz信號的輸出)
2、運(yùn)用序列進(jìn)行拼接完成頻率跳轉(zhuǎn),理論上跳轉(zhuǎn)頻點(diǎn)可以達(dá)到1M個以上頻點(diǎn)(受限于波表長度),如下圖:
跳頻信號模擬
四個Track軌道,滿足快速同步場景
DG70000系列任意波形發(fā)生器支持一個序列有4個軌道波形,其長度和規(guī)則相同,分別加入四個通道,可以快速滿足同步輸出功能。
自動化的測試模式
DG70000的高級序列功能支持編輯條目規(guī)則參數(shù),具體如下:
等待:等待預(yù)先設(shè)置的觸發(fā)信號到來,然后執(zhí)行該條目
事件跳轉(zhuǎn):自定義跳轉(zhuǎn)條件和跳轉(zhuǎn)設(shè)置
跳轉(zhuǎn):該條目執(zhí)行完畢之后跳轉(zhuǎn)的條目
循環(huán):該條目循環(huán)執(zhí)行,可自定義循環(huán)次數(shù)
智能化的測試模式切換
1、DG70000的高級序列技術(shù)支持外部信號動態(tài)跳轉(zhuǎn)功能,動態(tài)跳轉(zhuǎn)表格長度可達(dá)8位,用戶可以根據(jù)外部端口輸入的數(shù)字信號對波形的輸出進(jìn)行控制。當(dāng)儀器識別到外部輸入的數(shù)字信號時,馬上跳轉(zhuǎn)進(jìn)入到條目內(nèi)容。
2、高級序列條目的元素為波形,波形輸出時會同步輸出兩路Marker信號,用作波形的標(biāo)記。它同時可以作為外部信號的參考信號,進(jìn)行觸發(fā)響應(yīng),能夠滿足用戶復(fù)雜的測試需求。
Part.3 高級序列的行業(yè)應(yīng)用場景
量子通信領(lǐng)域
隨著量子通信領(lǐng)域的不斷發(fā)展,比特位數(shù)的不斷提升,對測試測量行業(yè)提出了更高的要求。在量子計(jì)算中,需要儀器輸出定制波形。然而一般的波形發(fā)生器只能輸出規(guī)則波形,無法進(jìn)行特殊波形的逐點(diǎn)輸出。同時,量子實(shí)驗(yàn)還需要不斷地切換量子類波形,對波形的輸出時間、輸出規(guī)則有著特殊的要求。而DS70000系列任意波形發(fā)生器的高級序列可以解決量子領(lǐng)域的波形生成和自動化測試的需求。
此外,量子測試通常需要進(jìn)行信號混頻,而DG70000同時內(nèi)置最高5GHz的信號混頻,在部分場景可以無需進(jìn)行外部混頻,解放通道。
高速數(shù)字測試驗(yàn)證
隨著國際半導(dǎo)體行業(yè)的熱度不斷升高,對于芯片測試的需求也逐年走高。高速數(shù)字接口是所有電子設(shè)計(jì)的核心。數(shù)據(jù)速率提高、集成密度增加是開發(fā)芯片的發(fā)展方向。在芯片測試領(lǐng)域,信號完整性的驗(yàn)證對測試信號的要求不再是輸出簡單的規(guī)則波形,而是復(fù)雜多變的信號協(xié)議。
因此,算法的不斷提升,信號速率的不斷加快對測試測量信號源提出了新的要求:
抖動可控且穩(wěn)定的集成測試能力
大量自定義的基礎(chǔ)定制化信號
隨時可變的輸出時序要求
DG70000系列AWG可以滿足該類測試測量功能的需求。
5G通信復(fù)雜場景模擬
在5G通信、智能駕駛等領(lǐng)域,我們需要在實(shí)驗(yàn)室條件下構(gòu)建一個復(fù)雜、密集、動態(tài)變換的電磁環(huán)境,用來模擬真實(shí)環(huán)境。DG70000通過可復(fù)現(xiàn)的方式能有效推進(jìn)模型的演化,并檢測被測系統(tǒng)對環(huán)境的適應(yīng)性及抗干擾性能。
對于5G場景通信而言,儀器需要模擬出環(huán)境信號和環(huán)境干擾信號來應(yīng)對復(fù)雜可控的測試場景。這類場景往往對信號源提出了很高的要求:
1、將模擬生成好的5G信號進(jìn)行快速切換輸出驗(yàn)證
2、模擬的干擾信號要盡可能的穩(wěn)定,可控,具有較低的信號抖動
DG70000任意波形發(fā)生器的高級序列功能能夠充分模擬出可控的高速復(fù)雜噪聲信號和環(huán)境信號,而其優(yōu)秀的輸出波形質(zhì)量則滿足5G通信的測試測量性能要求。
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