使用NI PXI射频模块化仪器与LabVIEW实现DFS系统的设计应用

作者：Dana Redington - Redwolf Technology LLC

我们采用LabVIEW与NI射频模块化仪器为构架的DFS测试与报告制作解决方案，设计协助测试各种不同雷达波段需求的无线产品。

“使用NI射频模块化仪器，在射频信号生成与测量速度方面，我们降低了成本，同时提升了测试性能。”

挑战：针对DFS测试，我们采用集成式、自动化的低成本替代方案，取代昂贵、零碎和手动解决方案。

解决方案：我们采用NI PXI模块化仪器与NI LabVIEW软件，开发集成式软硬件DFS测试解决方案，以便分析进行DFS测试单位（UUT） 的响应，并从所有数据中得出一组精致的报表以确保一致性。

Redwolf是在矽谷商业专业技术下，结合原型智能、新一代技术与智慧所生成的产品。1980年后期，先前的项目就考量到下一代消费产品、医疗仪器、器械设备与排放测试、工业级雷射与硅片处理的自动测试和测量方法。

动态频率选择 （DFS） 测试需求

目前无线系统的使用率不断增加，带来了与雷达波段核准相冲突的可能。DFS是检测雷达信号的程序，必须得到保护以阻挡Wi-Fi干扰（802.11a、802.11b、802.11g和 802.11n），再根据探测状况，切换Wi-Fi运作频率使其无法干扰雷达系统。同时调整发射功率控制 （TPC） 以符合管理需求与距离信息为主的传输功率。

我们的DFS解决方案可达极高的成本效益，且内建测试与数据采集功能，可轻松制作报表。

目前所有无线设备实行此程序，带来了更多法规需求。例如，一份测试报告中可包含上百页大量表格列出的数据集与截屏画面。此外，根据地理位置执行此程序的变数，增加了不同层级的复杂度，以正确测试这些设备。全球验证实验室和全球OEM都日以继夜地执行所有测试，确保符合世界各国的法规。例如，在美国DFS规范已明确列在FCC篇的第15章； 在欧洲，ETSI EN 302 502方针也有类似规范； 此外，在日本，日本无线电法则5 GHz也包含DFS相关的方针。

不同客户对于执行DFS测试方案有不同的挑战。例如，验证实验室面临到必须快速设计出一套DFS测试系统，并使用不同实验室的设备，如矢量信号发生器（VSGs）及非自动化软件，持续追踪并正确地测试所有通过实验室的无线装置所产生不同的雷达模式。另一方面，OEM面临的挑战则是必须设计出一套类似的系统，可于家中先执行验证前测试，以避免在正式的验证试验室有高成本的无效测试产生。多个大型的全球OEM拥有内部授权的检定实验室，它们也面临同样的挑战，因此成为第三方独立实验室。此外，客户也需要一个快速、有效的方式，确保在不同的全球方针下，能自动化产生专业的报告。

Redwolf 解决方案

设计DFS测试与报表制作应用是为了辅助测试各种国际雷达波段需求的无线产品。我们根据下列标准执行一致性测试设计并建立了DFS系统：

- FCC （06-96） 5.25至5.35 GHz与5.47至5.725 GHz仿真

- ETSI EN 302 502 （2006-11）方针

- 日本无线电法则5 GHz （802.11a）

此系统硬件包含嵌入式控制器的NI PXI机箱、升频转换器的NI PXIe-5673射频 VSG与NI PXIe-5663射频矢量信号分析仪（VSA）。我们使用LabVIEW撰写自定义的DFS测试软件。Redwolf的DFS解决方案是结合低成本、少元件的解决方案，包含集成式测试与信号采集报表制作，可缩短测试时间并增加测试产能。

在此系统完成之前，验证实验室与OEM都运用现成的实验设备来建立自定制系统。客户要手动执行测试，以产生每个雷达模式、监控和UUT的记录回应。这是个非常耗时的处理过程，甚至还未包含开发大量收集数据，确保一致性的全面性报表所需的时间。

此系统使用NI工具，确保了模块性与灵活性，因此客户无需再根据系统需求，购买额外又不必要的硬件设备。LabVIEW是自动开发和生成各种类型测试用雷达模式的最佳工具。适用于LabVIEW的报表生成工具，大量使用自动生成测试结果报表，并遵守不同管理组所设定的方针，生成专业级报表。

与NI合作的优势

使用NI PXI射频模块化仪器与LabVIEW，我们开发了DFS系统，拥有高效率的测试、总测试时间缩短与优质的报表等优势。此系统为集成式解决方案，比其他自定制创建的替代方案更小型； 在单一机箱解决方案里，PXI平台启动执行测试与数据采集。使用NI射频模块化仪器，在射频信号生成与测量速度方面，我们降低了成本，同时提升了测试性能。LabVIEW编程的灵活性可改善未来DFS测试的预先验证，如：开发与UUT智能型互动的自定义程序测试与未来的自动报表生成。感谢NI团队包含北加州销售团队的Ahmed Mahmoud与Conan McHugh，以及 NI RF部门Heath Noxon，一直全力支持开发整个集成的解决方案。

责任编辑：gt