射频和无线测试和测量的PXI -如何使用矢量信号发生器和分析仪
PXI系统主要为测试测量和自动化测试而设计。在本文中，我们将介绍PXI系统的基础知识。我们将介绍它在无线测试和测量方面的应用，针对测试无线设备，根据WLAN, WiMAX, Zigbee, GSM,LTE和其他IEEE/3GPP标准。本文将帮助射频和系统工程师如何测试和测量，以及如何使用矢量信号发生器和矢量信号分析仪来测试正在开发的设备，并根据各种标准进行预认证。
PXI系统基础
PXI代表用于仪器的PCI扩展。作为一个整体，PXI结合了PCI或PCI快速总线功能与compactPCI，并增加了定时和同步功能。
在此基础上，PXI系统应用程序以各种软件语言开发，以满足各种测试、测量和自动化需求。PXI由PXI系统联盟管理，以维护PXI规范并在整个行业推广PXI标准，以便不同公司的产品可以互操作。
PXI系统主要由机箱、控制器和外围模块/设备三部分组成。下面描述了同样的情况。
底盘:
机箱提供PCI和PCI快速总线到控制器和其他模块(信号发生器，信号分析仪，数字化仪，波形发生器)。此外，它提供电力和所需的冷却，以保持低温度。有一个规定，以容纳许多模块，由于提供插槽的底盘。这些监视器可以通过界面来提供用户友好性。
PCI总线操作频率为33兆赫，宽度为32位。这使得理论带宽约为132 Mbps。由于该总线采用多模块共享带宽的方式，如果一个模块占用了较多的带宽，其他模块将难以利用该总线。为了克服这种情况串行总线已经开发出来了。在PCI Express中，共享总线的概念被共享交换机的方法所取代。根据这个概念，每个模块都有自己的专用数据路径，具有自己的带宽，用于与总线上连接的其他模块通信。PCI express 1.0支持每个车道的每个方向约250Mbps。最新的PCI express 2.0支持每个方向250Mbps到500Mbps，并向后兼容PCI express 1.0
PXI系统结合时间和同步使用参考时钟是10兆赫或100兆赫。PXI快速系统采用100mhz参考时钟。该时钟提供给机箱中提供的所有模块。
控制器:
PXI系统有一个控制器插槽。根据应用需要设计各种控制器。为了避免外部PC嵌入式控制器的设计，它具有CPU、硬盘、RAM、以太网、USB端口、显卡、鼠标和键盘连接选项的功能。美国国家仪器公司(NI)多年来一直是提供基于PXI系统的领导者。其中一个这样的NI控制器是NI PXIe-8135，它的工作频率高达2.3 GHz。
外围设备:
图中所示的各种模块可以安置在机箱中。图中显示了美国国家仪器NI PXI-5652(射频矢量信号发生器)，5601(下转换器)，5622(16位IF数字化仪)，5450(400 MSPS IQ信号发生器)，5611(IQ矢量调制器)和NI PXI-5660(射频矢量信号分析仪)。各种模块由世界各地的公司设计，由于PXI标准的发展，所有模块都是可互操作的。
图中描述了用于射频和无线测试和测量的典型PXY系统。
RF VSG和VSA
PXI系统的应用之一是射频矢量信号产生/发生器(RF VSG)和射频矢量信号分析/分析仪(RF VSA)。这是通过在机箱插槽中合并两个射频卡，一个作为发射机，另一个作为接收机。RF信号发生器卡具有RF上转换和任意波形生成(AWG)功能。在射频信号分析仪卡中提供了射频下转换和数字转换器功能。
为了根据各种IEEE标准(WLAN、WiMAX、Zigbee)生成复杂的调制信号，将各自无线标准的IQ向量写入AWG模块，AWG模块生成低频调制中频信号。将相同的低频调制信号作为输入输入射频上转换模块以产生调制射频信号。同样可以测试无线设备的接收器功能。根据标准中定义的MAC消息生成各种帧，以测试符合标准的设备的功能。
同样，无线设备产生的复杂调制信号也可以作为输入输入到射频VSA部分进行分析。这反过来首先将射频信号转换为中频信号使用下转换模块。将下转换后的中频信号进行数字化处理，得到基带IQ信号。各种数学方程可以应用于这个基带IQ信号来测量和绘制各种参数，如EVM，信道频率响应，直流偏置，频偏误差，定时符号误差等。图中描述了11ac应用软件和符合802.11ac标准的DUT与PXI系统的接口。DUT可以用射频电缆连接，也可以根据规格要求使用偶极子天线进行测试。
无线测试与测量应用“，
应用程序的开发主要可以在Labview和LabWindows/CVI中进行。工程师还可以使用。net、visual basic和C/ c++编程语言进行开发。这主要是针对针对研发和验证测试的基于GUI的应用程序。除此之外，PXI控制器还可以运行使用NI TestStand开发的应用程序，测试管理软件工具。对于实时应用，Labview实时和Labwindows/CVI实时模块可用。
结论
如上所述，PXI系统已经成为当今至关重要的射频和无线测试和测量根据IEEE/3GPP或各自论坛定义的各种一致性文件，用于测试设备。由于应用程序是在基本平台上单独开发的，因此在任何无线标准上使用PXI仪器是很受欢迎的。
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