電子測(cè)量?jī)x器及自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的新概念和新趨勢(shì)

   儀器和計(jì)算機(jī)技術(shù)的的融合。首先，越來(lái)越多的儀器選用以Windows 軟件和In 芯片為平臺(tái)，采用Windows GUI 和基于junyong標(biāo)準(zhǔn)的軟件，用Windows 軟件代替儀器內(nèi)部操作軟件，并易于與MS辦公室應(yīng)用軟件連接，充分發(fā)揮其效能，易于自由地從互聯(lián)網(wǎng)下載和升級(jí)的軟件版本，利用Windows Help 提高了儀器操作學(xué)習(xí)的方便性;同時(shí)，觸摸屏被廣泛利用，話(huà)音控制可解決雙手同時(shí)被占用時(shí)操作儀器的問(wèn)題，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)控制儀器操作，并用基于MS Windows 和MS Visual Studio 實(shí)現(xiàn)測(cè)試自動(dòng)化;另外，儀器內(nèi)部的VBA 軟件可有效地幫助實(shí)現(xiàn)供應(yīng)過(guò)程中的測(cè)試自動(dòng)化。

   其次，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)被大量應(yīng)用到儀器之中，使得儀器具備了更加先進(jìn)的連通性，同時(shí)，也安裝了標(biāo)準(zhǔn)光標(biāo)指示器（鼠標(biāo)、跟蹤球、觸摸鍵、操縱桿等）和其他部件（鍵盤(pán)、CD RW 驅(qū)動(dòng)器、直接連結(jié)打印機(jī)的并行接口，用于外部監(jiān)視器的VGA 輸出，內(nèi)部硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器等） 。特別值得一提的是，在特殊行業(yè)，測(cè)試數(shù)據(jù)的安全性和保密性要求格外重要，使工作人員在實(shí)驗(yàn)室完成測(cè)試任務(wù)后，卸出硬盤(pán)，單獨(dú)運(yùn)輸儀器至測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)（如戰(zhàn)地） ，再由操作人員取出隨身攜帶的硬盤(pán)裝入儀器，再進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，從而保證了數(shù)據(jù)的安全性和保密性。

   儀器的性能更加優(yōu)異，測(cè)量功能更加強(qiáng)大，儀器的測(cè)量精度，測(cè)試靈敏度，測(cè)量的動(dòng)態(tài)范圍等都達(dá)到了的高度。另外，更多強(qiáng)大的測(cè)量功能被賦予單臺(tái)儀表中，ESG/PSG矢量信號(hào)源可以靈活產(chǎn)生包括連續(xù)波/調(diào)幅/調(diào)頻/調(diào)相/脈沖調(diào)制，全制式通信協(xié)（ SM/EDGE/WCDMA/TD2SCDMA/CDMAOne/CDMA2000/CDMA20001X2EV/藍(lán)牙/WLAN/PHS/PDC/NADC/DECT/TETRA等） ，任意波形及用于今后的其他信號(hào);MSO 混合信號(hào)示波器（2/4 個(gè)模擬測(cè)量通道 16 個(gè)邏輯分析通道） 使單臺(tái)儀器同時(shí)具備示波器和邏輯分析儀的功能; Infiniium示波器內(nèi)裝VSA 矢量信號(hào)分析軟件后也成為世界上測(cè)量分析帶寬zui寬的矢量信號(hào)分析儀。

   測(cè)試及仿真軟件在儀器中廣泛應(yīng)用

   隨著計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度和處理數(shù)據(jù)能力的不斷增加，及計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的廣泛應(yīng)用，儀器的硬件和測(cè)試軟件及仿真軟件的結(jié)合越來(lái)越緊密。首先，硬件的模塊化設(shè)計(jì)，使得通過(guò)不同的硬件模塊組合配以不同的軟件，從而形成不同功能的儀器和不同的測(cè)試解決方案，此外，VXI 結(jié)構(gòu)的測(cè)試儀器更加充分地解釋了模塊化結(jié)構(gòu)儀器的靈活配置和應(yīng)用。

   其次，軟件無(wú)線(xiàn)電的概念已有了全新的解釋和現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用，89601A 矢量分析軟件是實(shí)現(xiàn)這一理念的例證，它利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)學(xué)運(yùn)算和數(shù)據(jù)處理能力將大量的數(shù)字信號(hào)處理功能和數(shù)據(jù)分析功能充分展現(xiàn)在計(jì)算機(jī)軟件之中，通過(guò)與不同的數(shù)據(jù)采集前端（如VXI 結(jié)構(gòu)的矢量信號(hào)分析儀，頻譜分析儀， Infiniium 數(shù)字示波器） 相結(jié)合，組合出不同功能的矢量信號(hào)分析儀。

   同時(shí)，其捕獲的信號(hào)和數(shù)據(jù)分析的結(jié)果可以作為EDA 仿真軟件的數(shù)據(jù)輸入來(lái)源，用于驅(qū)動(dòng)ADS 設(shè)計(jì)仿真軟件進(jìn)行部件及系統(tǒng)級(jí)仿真;并且，ADS 設(shè)計(jì)仿真軟件的仿真結(jié)果可送入ESG/PSG矢量信號(hào)源產(chǎn)生出信號(hào)通過(guò)VSA 矢量信號(hào)分析儀的捕獲和分析，反過(guò)來(lái)可進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)與真實(shí)產(chǎn)品之間的數(shù)據(jù)驗(yàn)證，即實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、仿真、測(cè)量和驗(yàn)證的有機(jī)結(jié)合。測(cè)試儀器（包括:頻譜分析儀，網(wǎng)絡(luò)分析儀，信號(hào)源，示波器，邏輯分析儀等） 的動(dòng)態(tài)鏈接，從而實(shí)現(xiàn)了測(cè)量域與仿真域的有機(jī)結(jié)合，在設(shè)計(jì)、仿真和驗(yàn)證之間架起了橋梁，從而加速設(shè)計(jì)，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，完善系統(tǒng)及部件的半實(shí)物仿真手段，達(dá)到迅速拓展?jié)M足需要的測(cè)量解決方案的目的。

   自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀

   隨著測(cè)量?jī)x器功能的不斷提高和完善，與其相關(guān)的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)（特別是junyongATS 測(cè)試系統(tǒng)） 的組建與發(fā)展也經(jīng)歷了從臺(tái)式儀器ATS 系統(tǒng)到卡式儀器ATS 系統(tǒng)，從卡式儀器ATS 系統(tǒng)到卡式儀器與臺(tái)式儀器混合的ATS 系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程。到目前為止，VXI 結(jié)構(gòu)的儀器（主要對(duì)于大通道數(shù)的數(shù)字信號(hào)測(cè)量） 與GPIB 標(biāo)準(zhǔn)的臺(tái)式儀器（主要對(duì)于性能要求嚴(yán)格的射頻/微波信號(hào)測(cè)量） 相結(jié)合組建ATS 測(cè)試系統(tǒng)已成為junyongATS 測(cè)試系統(tǒng)普遍遵從的主流原則和*。這與以美國(guó)為代表的用戶(hù)在90年代提倡的采用COTS（Commercial Off-the-Shelf） 流行商用儀器來(lái)構(gòu)建junyongATS 測(cè)試系統(tǒng)有很大關(guān)系，它可以極大地降低整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的組建、開(kāi)發(fā)、維護(hù)、替換和升級(jí)的成本。

   但是，由于行業(yè)系統(tǒng)研制周期和認(rèn)證周期相對(duì)較長(zhǎng)，系統(tǒng)維護(hù)和需要支持的周期通常在10年至20年，而民用科技的發(fā)展日新月異，流行商用儀器的更新速度越來(lái)越快，一些COTS產(chǎn)品在行業(yè)被大規(guī)模全面使用之前就已廢型和停產(chǎn)，對(duì)于已定型的測(cè)試系統(tǒng)的維護(hù)和支持成為客戶(hù)面臨的zui大問(wèn)題，特別是那些基于特定硬件而開(kāi)發(fā)的測(cè)試軟件（TPS） 的維護(hù)、支持和更新更是面臨巨大的挑戰(zhàn)。這一點(diǎn)在中國(guó)的客戶(hù)群中也遇到了同樣的問(wèn)題。如何實(shí)現(xiàn)硬件的可互換性和軟件的可互操作性成為保證整個(gè)系統(tǒng)生命力和生命周期的關(guān)鍵。與此同時(shí)，junyongATS 測(cè)試系統(tǒng)還要滿(mǎn)足其可靠性、機(jī)動(dòng)性和靈活性的要求，并盡可能地降低開(kāi)發(fā)、維護(hù)的成本，節(jié)省人力資源，改進(jìn)硬件的現(xiàn)場(chǎng)替換效率和維修中心替換效率，改進(jìn)武器系統(tǒng)快速應(yīng)對(duì)地區(qū)乃至支持的戰(zhàn)略要求。

   下一代的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng) 下一代測(cè)試技術(shù)及測(cè)試系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)

   以美國(guó)為首的用戶(hù)和儀器廠商近一年以來(lái)提出了一種新的測(cè)試儀器理念和技術(shù)以解決COTS 儀器帶來(lái)的問(wèn)題，并同時(shí)滿(mǎn)足未來(lái)測(cè)試系統(tǒng)的發(fā)展要求。該技術(shù)稱(chēng)之為NxTest ，它就是基于LAN 的模塊化合成儀器（Synthetic Instrument） 。

   LXI （儀器的LAN 擴(kuò)展） 不僅提供了機(jī)架和堆疊式儀器的嵌入式測(cè)量技術(shù)和PC 標(biāo)準(zhǔn)I/O 連接能力，還實(shí)現(xiàn)了基于插卡式儀器的系統(tǒng)的模塊化特點(diǎn)并減小了體積。對(duì)于為航空/國(guó)防、汽車(chē)、工業(yè)、醫(yī)療和消費(fèi)電子市場(chǎng)開(kāi)發(fā)電子產(chǎn)品的研發(fā)和提供工程師來(lái)說(shuō)，LXI 緊湊靈活的封裝、高速輸入/輸出和可靠的測(cè)量功能有效地滿(mǎn)足了他們的需求。VXI 總線(xiàn)為所有高密度高速度應(yīng)用提供了理想的標(biāo)準(zhǔn)，LXI 則同時(shí)融合了VXI 和以太網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)，為用戶(hù)提供了一個(gè)良好的高性能儀器平臺(tái)，滿(mǎn)足VXI 通常沒(méi)有滿(mǎn)足的應(yīng)用需求。LXI 基于LAN 的結(jié)構(gòu)為例，為在航空和國(guó)防行業(yè)中長(zhǎng)壽命儀器的實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。LXI 沒(méi)有帶寬、軟件或計(jì)算機(jī)底板結(jié)構(gòu)限制。它可以利用日益提高的以太網(wǎng)吞吐量，為面臨下一代自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)挑戰(zhàn)的工程師提供理想的解決方案。

   LXI 標(biāo)準(zhǔn)將由LXI 協(xié)會(huì)負(fù)責(zé)管理。LXI 協(xié)會(huì)是一家由主要測(cè)試測(cè)量公司組成的非營(yíng)利機(jī)構(gòu)。該集團(tuán)的目標(biāo)是開(kāi)發(fā)、支持和推廣LXI 標(biāo)準(zhǔn)。由于幾乎每臺(tái)電腦中都內(nèi)置了以太網(wǎng)（LAN） ，以太網(wǎng)已經(jīng)成為業(yè)界廣泛認(rèn)同的通信接口?；ヂ?lián)網(wǎng)硬件價(jià)格正不斷下降，速度正不斷提高，局域網(wǎng)提供了其它點(diǎn)到點(diǎn)接口標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有提供的對(duì)等通信。測(cè)試和測(cè)量工程師日益認(rèn)識(shí)到使用高速局域網(wǎng)替代專(zhuān)有測(cè)試測(cè)量接口（如GPIB） 的好處，業(yè)內(nèi)需要更低成本、更高帶寬和更快的數(shù)據(jù)傳送速率，這給專(zhuān)有測(cè)試測(cè)量接口提出了挑戰(zhàn)。

   LXI 測(cè)試測(cè)量模塊是為用于設(shè)計(jì)檢驗(yàn)或提供測(cè)試系統(tǒng)而優(yōu)化的。連接局域網(wǎng)的能力使得各模塊可以裝在世界上任何地方，并從世界上任何地方訪(fǎng)問(wèn)模塊。與采用昂貴電源、底板、控制器和MXI 卡和電纜的模塊化組件不同，LXI 模塊自帶處理器、局域網(wǎng)連接、電源和觸發(fā)輸入。LXI 模塊可以采用全寬或半寬，高度為一個(gè)機(jī)架單位或兩個(gè)機(jī)架單位，實(shí)現(xiàn)了非常簡(jiǎn)便的混配功能。信號(hào)輸入和輸出位于正面，局域網(wǎng)和輸入交流電源則位于每個(gè)LXI 模塊的背面。LXI 模塊由計(jì)算機(jī)控制， 不要求傳統(tǒng)機(jī)架和堆疊式儀器配備的顯示器、按鈕和撥號(hào)裝置。LXI模塊采用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)瀏覽器診斷問(wèn)題，使用IVI-COM驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行通信，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)集成。