СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №9/2015

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ 43 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2015 Система ввода/ вывода цифровых испытательных сигналов M9195A N7614B Signal Studio для тестирования усилителей мощности ПО типового решения Данные Измерение S-параметров SCPI ETPS RFFE Управление оборудованием, драйверы IVI Генератор сигналов произвольной формы SD H3353 Векторный генератор сигналов M9381A Управление УМ ВЧ Ускоритель измерений M9451A УМ Дуплексер Система ввода/вывода цифровых сигналов M9187A Управление внешними приборами К матричному коммутатору и зондовой станции Источник питания/ измеритель N6700B/ N6782A Векторный анализатор сигналов M9391/3A Измерения ВЧ с ET/DPD Векторный анализатор цепей M937xA S-параметры Измерительные приложения серии X Рис. 1. Архитектура базового решения зя применять для коррекции выход- ной мощности по входным уровням сигналов ВЧ. Изначально компания Keysight разработала быстрый меха- низм настройки модулирующих сиг- налов в векторном генераторе сигна- лов PXIe, который программно выпол- няет итерации, пока не будет получена нужная выходная мощность, что про- исходит обычно менее чем за 200 мкс. Позже компания Keysight реализова- ла режим захвата данных с быстрым преобразованием Фурье (БПФ) в век- торном анализаторе сигналов M9391A PXIe. Режим БПФ позволил использо- вать ПЛИС, встроенную в векторный анализатор сигналов, для генерации БПФ по захваченным данным. Это БПФ можно использовать при изме- рении мощности сигнала для управ- ления регулятором, а затем, с теми же захваченными данными, – для измере- ния относительного уровня мощности в соседнем канале (ACPR). Ещё большее повышение скоро- сти было реализовано после недавне- го представления компанией Keysight ускорителя измерений M9451A в фор- мате PXIe. Ускоритель измерений M9451A представляет собой модуль PXIe на базе ПЛИС. В составе типово- го решения для измерения параме- тров усилителей ВЧ и модулей FEM он генерирует сигнал тактовой частоты для измерений DPD и ET с замкнутой и разомкнутой обратной связью, позво- ляя выполнять измерения за десятки миллисекунд, что до 100 раз повыша- ет скорость измерения по сравнению с программными методами. Расширен- ная версия типового решения обеспе- чивает бо ′ льшую производительность, сохраняя при этом высокую точность измерения S-параметров, нелинейных искажений, мощности и параметров демодуляции. В таблице 1 приведены примеры скорости извлечения и при- менения модели цифровых предыска- жений. В качестве входных сигналов использовались сигналы LTE с полосой 5 и 20 МГц с ограниченной длительно- стью 500 мкс. Под извлечением пони- мается время анализа измеренных дан- ных векторного анализатора сигналов и извлечения коэффициентов DPD LUT. Под применением понимается время формирования новых предыскажён- ных сигналов для векторного генера- тора сигналов. Ускоритель измерений M9451A PXIe достигает столь высокой скорости бла- годаря быстродействующей ПЛИС Altera Stratix V и специальному обраба- тывающему ПО для DPD и ET с быстрой прямой передачей данных между век- торными анализаторами сигналов PXIe и векторными генераторами сигна- лов PXIe, входящими в состав типово- го решения. Наряду с генерацией сиг- налов DPD выполняется генерация сигналов ET с аппаратным ускорени- ем, а быстрая передача данных в гене- ратор сигналов произвольной формы достигается за счёт применения объе- динительной платы PXI. Выделенная на рисунке 2 область реа- лизует основные функции цифровых предыскажений (DPD) и отслеживания огибающей (ET) ускорителя измерений M9451A PXIe. Цилиндры представляют зарезервированные блоки IQ-данных в памяти M9451A, а прямоугольники представляют алгоритмы, реализован- ные в ускорителе. Программа тестиро- вания управляет процессом обработки Табл. 1. Скорости извлечения и применения модели цифровых предыскажений Частота Без M9451A С M9451A Извлечение Применение Извлечение Применение 5 МГц 415,4 мс 48,7 мс 4,9 мс 21,8 мс 20 МГц 1676,1 мс 172,5 мс 6 мс 63 мс