B&B Technologies 公司使用 PXI 架構的 RF 記錄/播放系統
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Author(s):
Lance Butler - B&B Technologies, an NTS Division
Industry:
RF/Communications, Machines/Mechanics
Products:
LabVIEW, PXI/CompactPCI
The Challenge:
開發高本益比的可攜式系統，以記錄測試地點所進行的 RF 傳輸作業，並於實驗室中進行播放 (Playback)，進一步進行 RF 模擬測試。
The Solution:
使用 PXI 平台與 NI 模組化儀器，並整合 Conduant’s StreamStor 技術之後，所建立的 BBTwe 系統可使用最高 2.7 GHz 的中央頻率 (Center frequency)，記錄超過 4 小時的 20 MHz 頻寬訊號。稍後並可於實驗室中播放這些訊號。
"開發高本益比的可攜式系統，以記錄測試地點所進行的 RF 傳輸作業。"
當開發如衛星廣播 (Satellite radio) 技術的 RF 接收裝置時，許多客戶均面對相同的問題。這些客戶必須於實際環境中測試訊號，卻發現難以將產品攜至測試地點進行測試。主要的癥結即在於：環境將因為季節性的因素而持續發生變化，如風、雨、雪，甚至樹上的落葉均將產生影響。當然，建構中的建築物與任何新安裝的設施，均將使環境產生變化。
另 1 項重要的考慮要素，即為將大量產品攜帶至測試地點所需的後勤作業。特別是生產環境中進行產品測試，僅是後勤作業就可能讓人卻步。
可解決問題的 PXI 系列產品
我們的 PXI 系統可於實驗室或生產廠房中模擬實際環境，以解決所有的問題。測試人員僅需實地前往所需的環境 1 次，並記錄其訊號之後，即可於實驗室中控制相關環境條件並播放該訊號；藉此測試不限數量的在測單元 (UUT)。
舉例來說，若要測試衛星廣播，可能需於奧斯汀的都會區定期記錄系列檔案；同時在 1 年的時間內記錄季節、天氣，與各個不同區域的影響。亦可能必須在相同條件下，於其他地區進行記錄。最後必須反覆播放且不失真，才能夠以相同的訊號測試不同的設計，並進一步比較多項設計的優點與缺點。
PXI 的開放架構，即為實際構成此系統的關鍵。該系統是由 NI 儀器所組成，囊括了 NI 在 RF 領域的強大技術與模組化儀器的優點，並搭配 Conduant 硬體極高的資料儲存與播放速度。PXI 亦讓我們整合此 2 家公司的的優勢，所建立的解決方案缺其中一方的技術不可。
運作方式
RF 輸入訊號將透過 NI PXI-5690 進行傳輸，並視記錄作業的需要增加訊號強度。訊號將接著穿過NI PXI-5600 進行降轉換 (Down conversion)，以取得適合的頻率。NI PXI-5122 將進行訊號的數位化，並透過DMA 通道傳送數位資料。Conduant StreamStor 介面卡將同步傳輸資料至4 組硬碟。
透過此項整合，系統可記錄超過 4 個小時的資料且不受中斷。雖然購買其他硬碟陣列即可獲得更多的記錄時間，但是此時間長度對大部分的應用來說應已足夠。
針對播放 (Playback) 程序來說，訊號基本上必須透過播放硬體進行反向傳輸。StreamStor 介面卡將從硬碟取出資料，並接著傳輸至 NI PXI-5671 的 DMA 通道。該筆資料稍後將由數位類比轉換器 (DAC) 進行播放，並升轉換 (Upconvert) 至所記錄的頻率，最後傳送至 UUT。
公用程式將接著於硬碟之間搬移檔案，以進一步擴充系統功能。在前期步驟中，系統可將檔案匯入至任何可進行分析或修改作業的分析套件內。後期步驟則將同步化所將顯示的訊號，以模擬多種不同的效果。在此範例中，使用者可記錄所取得的訊號並進行修改，以模擬週期性的訊號強度衰減。稍後並將播放此新檔案，用以測試變動所產生的影響，並與原始檔案進行對照。
PXI 的彈性適用於多種選項
常見系統為可攜式設定的記錄系統，一般均包含抗衝擊的機箱外殼，與適用於實驗室的機架固定式播放系統。然而，歸功於 PXI 的模組化規格與 LabVIEW 的強大功能，可因應不同的需求開發其他設定。
當實驗室已具有現成的來源訊號時，即便需要相同的訊號測試多個 UUT，此 2 組系統亦可整合為單一機箱中。此版本使用 18 槽的 PXI 機箱，以容納記錄與播放系統的元件，並使用與其他系統相同的 LabVIEW 軟體。
若必須同步記錄 2 個通道，則必須增加其他硬體。在此案例中，PXI 系統內建的 RTSI 匯流排將可同步化此 2 個通道。針對不同的頻率，此 2 個通道可導引不同的訊號來源，或設定為不同的頻率。此系統的雙通道播放版本，將可全程維持同步化作業。
PXI 亦可將 GPS 的定位資料整合至記錄作業中。此功能特別適用於需要地域功能的系統。
由於 LabVIEW 已經內建多種必備工具或工具組，亦提供可輕鬆進行開發的 PXI 驅動程式，因此該系統亦省下大筆成本。包含開發過程的初始系統成本，則遠低於其他具備較少功能產品所需的成本。
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