隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，不僅帶來移動終端設(shè)備行業(yè)的變革，也使得測試儀器儀表行業(yè)發(fā)生翻天覆地的變化，測試儀表儀器正趨向平臺化、多?；?、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和自動化等方向大步邁進(jìn)，這將有利于降低成本、提高效率和提高測試的精度。

PXI是一種基于PC技術(shù)的面向測試測量和自動化應(yīng)用的平臺，在推動平臺發(fā)展的最主要力量之一的美國國家儀器公司(以下簡稱NI)的努力下，經(jīng)過十幾年的發(fā)展其已成為主流的模塊化儀器平臺之一。相比于傳統(tǒng)儀器，基于PXI的模塊化儀器系統(tǒng)具有更輕便的體積、更低的成本、更高的性能并且兼具高度靈活、極易升級、用戶自定義性等特點(diǎn)。

NI射頻和微波測試經(jīng)理ErikJohnson在接受C114專訪時表示，PXI平臺本身具備的這些特性特別適合運(yùn)用到射頻測試領(lǐng)域，涵蓋多種無線標(biāo)準(zhǔn)測試以及前瞻性研究，另外，移動設(shè)備的變革也暗示著測試和測量行業(yè)一個重要發(fā)展趨勢就是以軟件為中心構(gòu)建的生態(tài)系統(tǒng)。

緊隨無線標(biāo)準(zhǔn)不斷演進(jìn)的步伐

據(jù)ErikJohnson介紹，使用PXI平臺來進(jìn)行射頻測試，除了可利用PXI平臺本身模塊化的結(jié)構(gòu)，通過增添射頻模塊來升級原先的測試系統(tǒng)，還可通過使用不斷升級的各種通信標(biāo)準(zhǔn)工具包來針對一直演進(jìn)的無線通信標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試。

“在無線標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議越來越多元，且設(shè)備復(fù)雜度與日俱增的同時，必須降低無線網(wǎng)絡(luò)的測試成本，保有高的測試精準(zhǔn)度，并且縮短特性測試時間”ErikJohnson表示，“以WLAN協(xié)議舉例，從最早802.11a/b/g到802.11n再到如今的802.11ac其數(shù)據(jù)吞吐量成幾何倍數(shù)增加，這為終端測試廠商帶來極大挑戰(zhàn)”

針對802.11ac標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，ErikJohnson表示：“NI去年發(fā)布了基于PXI構(gòu)架的矢量信號收發(fā)儀(VST)，配合NILabVIEWFPGA模塊，構(gòu)建靈活自定義WLAN測試系統(tǒng)，高通通過使用此系統(tǒng)測試，比單使用PXI提高了10倍速度，比傳統(tǒng)臺式儀器方案提高了200倍速度。”

相比其他廠商測試產(chǎn)品，ErikJohnson指出：“802.11ac需要多種帶寬的支持，其中需要能支持160M的傳輸?shù)膸?，而?shí)現(xiàn)的方式有兩種，其中一種是通過兩個獨(dú)立的頻帶拼在一起，對于臺式儀器來講，需要兩個射頻接收儀器，并且這兩臺儀器需要具備很強(qiáng)的同步性。而使用基于PXI平臺的VST，就可很容易進(jìn)行同步。”

另外，ErikJohnson表示：“EVM是進(jìn)行802.11ac測試的很重要的一個指標(biāo)，而VST具有業(yè)界最低的EVM值，同時PXI測試方案可很容易進(jìn)行升級，比如未來802.11ad協(xié)議就將開始商用，PXI平臺這樣一個軟件定義的架構(gòu)就可以通過更新軟件來升級測試系統(tǒng)。”

開展無線通信5G前瞻性研究

另外，ErikJohnson表示，PXI平臺具備一個很好的開放性與軟件自定義性，所以很適合在研發(fā)階段來進(jìn)行原型驗(yàn)證來實(shí)現(xiàn)科技人員那些很有前瞻性的想法。“利用軟件定義的特性，可以提供給科研人員大量底層的接口，這樣就可以針對一些前瞻性的研究進(jìn)行相關(guān)算法的開發(fā)。”

近日，有消息報道韓國成功研發(fā)第五代移動通信技術(shù)，三星電子計劃以2020年實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的商用化為目標(biāo)，全面研發(fā)5G移動通信核心技術(shù)。隨著三星電子研發(fā)出這一技術(shù)，世界各國的第五代移動通信技術(shù)的研究將更加活躍，其國際標(biāo)準(zhǔn)的出臺和商用化也將提速。

對于5G移動通信核心技術(shù)，ErikJohnson表示：“相對于LTE-Advanced這樣的通訊技術(shù)來說，5G是一個更超前的未來技術(shù)。目前5G仍處于研究階段，NI正和德國德累斯頓工業(yè)大學(xué)合作，進(jìn)行無線通信5G網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計和驗(yàn)證，而這個項(xiàng)目的基礎(chǔ)就是具有軟件可自定義性的PXI平臺。”

“一方面說明NI一直在積極參與很多無線標(biāo)準(zhǔn)的起草，只要5G標(biāo)準(zhǔn)確定，NI就可以更快的地針對這種通信技術(shù)快速開發(fā)出一個測試方案。另一方面，通過在FPGA上進(jìn)行開發(fā)，可以最大程度上保護(hù)開發(fā)者的知識產(chǎn)權(quán)。”ErikJohnson如是說。

構(gòu)建以軟件為中心的生態(tài)系統(tǒng)

除此之外，ErikJohnson表示：“前面關(guān)于儀器通信測量和抽象FPGA編程的運(yùn)用僅僅是自動化測試生態(tài)系統(tǒng)的開端。隨著軟件供應(yīng)商更有效地利用其生態(tài)系統(tǒng)，并充分利用針對第三方IP的商業(yè)化模式，移動設(shè)備領(lǐng)域正在發(fā)生的變化將對測試和測量行業(yè)產(chǎn)生變革性的影響。”

ErikJohnson指出，由開發(fā)者和集成商組成且建立于標(biāo)準(zhǔn)軟件平臺之上的社區(qū)正在利用商業(yè)現(xiàn)成技術(shù)來將復(fù)雜硬件的功能擴(kuò)展到前所未有的應(yīng)用中。以軟件為中心構(gòu)建的生態(tài)系統(tǒng)所具有的生產(chǎn)力和協(xié)作性將對未來三到五年的測試系統(tǒng)設(shè)計產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

“對于測試和測量行業(yè)，跨行業(yè)間的協(xié)作并不少見，但收效甚微。現(xiàn)在軟件供應(yīng)商、硬件供應(yīng)商以及軟硬件供應(yīng)商也積極地加入到這些交流合作中，他們對專有架構(gòu)之間的互操作性以及開放架構(gòu)的易用性的關(guān)注正在推動商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的形成。”ErikJohnson如是說。

據(jù)ErikJohnson介紹，NILabVIEW就是通過生態(tài)系統(tǒng)而變得更有價值的應(yīng)用軟件之一。NI聯(lián)盟合作伙伴網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)集成商以及LabVIEW顧問正在致力于部署這個生態(tài)系統(tǒng)。“每加入一個供應(yīng)商、制造商、競爭者或利益相關(guān)者，軟件對每個客戶的價值也隨之增加。”

“如果沒有一個以軟件為中心的生態(tài)系統(tǒng)，許多可行的開放式平臺就無法順利普及。例如，xTCA平臺已應(yīng)用于電信基礎(chǔ)設(shè)施，同時也引起高能量物理學(xué)界的興趣，但并沒有在自動化測試領(lǐng)域建立一個強(qiáng)大的生態(tài)系統(tǒng)。這就說明平臺的成功與否將取決于是否采用以軟件為中心的生態(tài)系統(tǒng)。”ErikJohnson如是說。