谈及PXI和虚拟仪器，可能有不少工程师会有一个概略的印象，那就是，虚拟仪器秉持模块化设计思想，依赖PXI总线平台，在加上共用PC资源CONTROL ENGINEERING China版权所有，已经在测试测量、控制、监控等领域取得了不俗的业绩。可对于射频PXI测试仪器的具体进展，尚有不少工程师还了解不深。在刚刚结束的中国第四届PXI技术和应用论坛上，PXI虚拟仪器在射频测试领...谈及PXI和虚拟仪器，可能有不少工程师会有一个概略的印象，那就，虚拟仪器秉持模块化设计思想，依赖PXI总线平台，在加上共用PC资源CONTROL ENGINEERING China版权所有，已经在测试测量、控制、监控等领域取得了不俗的业绩。可对于射频PXI测试仪器的具体进展，尚有不少工程师还了解不深！在刚刚结束的中第四届PXI技术和应用论坛上CONTROL ENGINEERING China版权所有，PXI虚拟仪器在射频测试领域取得的进展确让不少与会者刮目相看。

　　对于射频测试仪器来说，们可能首先会想起那些各式各样、大小不等的射频模块，还有那些绕来绕去的刚性电缆，甚至还有难装难卸的波导元件。而虚拟仪器，其特点是利用主控和总线设计并与PC融合而成的测试仪器，具有活生生的数字特征，似乎与上述的射频特征不太搭界。那么，在PXI总线架构上的虚拟仪器是怎么实现射频功能的呢？

　　PXI虚拟仪器的设计思想

　　NI公司的PXI虚拟仪器在射频领域的成功突破受益于多种新技术，主要包括SDR，高速背板总线，DDS，精密补偿技术等。

　　射频信号发生器是射频测试系统的源端设备。根据图1的方框图，不难发现，该系列的信号发生器可以选用内部或外部时钟。当采用内部基准时，利用了DDS技术，可直接产生高达50MHz的射频信号。对于高于50MHz的信号，采用系统中的频综模块，频综的相位跟踪DDS输出，可以实现高达6GHz的射频输出，且频率步进可以达到1Hz甚至更低。

　　另外，根据分析，系统中采用了精密的温度控制和补偿(未经证实)措施。通过监控温度，并根据变化利用预先存放在存储表中的修正量对输出进行补偿，从而实现极高的精度。

　　另外，NI公司也定义了自己的SDR架构。该公司的分析仪或接收机系列，即NI-PXI-566x系列，所定义的的频率范围为9KHz～2.7GHz，实时带宽为20MHz，内存为32～64MB。而信号源或发射机系列的定义为：250KHz～2.7GHz，实时带宽为22MHz，内存为32～256MB。通过SDR技术控制工程网版权所有，使得仪器变得更加灵活。

　　高速背板技术无疑是PXI虚拟仪器的核心技术，也是PXI射频仪器的主要瓶颈之一。种背板与传统的PC背板有很大区别，因为它处理的是包括频率极高的混合信号。系统中含有高达10GHz的模拟信号，包括速度极高的ADC和DAC，这些都给背板的电磁兼容设计以及电源和考面的设计带来很大困难，另外还有小型化的要求。目前背板上的触发总线已经多达近10条，并且为了保证可靠性并减小延迟，系统采用星形触发方式。即由星形触发控制产生多个触发信号并送到所有的插槽，这样可以保证各插槽在同一时间接收到触发信号，将触发时间误差降到了1ns以下。

　　基于PXI的虚拟射频仪器的特点

　　对于传统的箱式仪器所覆盖的X波段以上的频段来说，也许并非PXI虚拟仪器的强项，但经过分析，发现这类仪器有其自己的独特特点，可以作为传统的箱式射频测试仪器的较好补充。PXI虚拟射频仪器的主要特点包括：

　　1. 具有灵活的同步和触发功能

　　2. 高速宽带总线功能

　　3. 集成度较高的综合测试功能

　　4. 具有灵活的用户开发空间

　　图1：NI公司PXI-565x系列射频信号发生器原理方框图。

　　细细分析起来，上述主要特点实际上就是由PXI总线和模块化的本质所决定的。基于这些特点，NI基于PXI的射频测试仪器比较适用于以下应用场合：

　　* 比较复杂或前沿的应用开发

　　在这种应用中，由于处于比较前沿的预研阶段，或者说是开发阶段，具有许多自定义的协议，对这类协议的测试和分析，需要很多灵活的同步模式和触发模式，这些往往在传统仪器里没有充分的提供。于是，用户可以根据需要控制工程网版权所有，灵活地构建自己的测试验证系统。这类的应用实例非常多，包括TD-SCDMA系统开发测试。

　　* 用户具有独特的需求

　　在这种场合中，用户常常具有许多特定的用途。例如，需要提取射频的原始数据，包括幅度信息和相位信息，乃至比特内的调制信息等。这些信息可以被用来对系统进行调试，分析或流盘，当然也有某些信息可以用作校正的环路控制。另外，在多系统的复杂系统中，常常需要灵活的触发和同步，这也可以发挥这类仪器的特点。

　　* 要求有技术融合的应用

　　由于可以提供灵活的多种编程接口(包括MatlabCONTROL ENGINEERING China版权所有，NET，VB，VC，DLL，EXE，ActiveX等)，并提供开放式的软硬件二次开发界面，使得这种仪器比较适用