近年來已有不少公司推出高速數(shù)據(jù)采集卡 (High Speed Data Acquisition Card), 并且聲稱可以應用在軍用雷達信號分析、超聲信號分析、數(shù)字廣播信號分析，或是噴墨式墨盒系統(tǒng)測試等各個方面。
仔細觀察一下這些高速數(shù)據(jù)采集卡的規(guī)格: 20～100 MS/s 的采樣頻率(sampling rate)，30～60MHz 的帶寬，可以供多組模擬信號同時輸入，同時模擬輸入的范圍可通過軟件選擇… 等等，的確是有條件可以勝任上述應用，可惜能在報章雜志上見到的應用實例并不多, 也因此無法一窺其中的癥結與奧秘。基于此原因，本文將以規(guī)格適當?shù)母咚贁?shù)據(jù)采集卡為例，制作一套無線局域網(wǎng)絡(WLAN)基頻發(fā)射模塊測試系統(tǒng),闡述其在無線局域網(wǎng)絡(WLAN) 研發(fā)及批量生產(chǎn)測試設備方面的可能應用，希望能提供讀者更多的想法。
為何選擇 WLAN 為應用對象呢？我們以臺灣網(wǎng)通正文公司(Gemtek)為例，他們表示，2005 年NB(筆記型計算機)內(nèi)建WLAN模塊的比例將接近90%，同時預估從第2季起內(nèi)建模塊的標準化將從802.11g提升為802.11a+g，全年的出貨量將達到2000-2500萬套之間。 另外一家公司建漢(CyberTAN Tech.) 也預期其整體WLAN產(chǎn)品的出貨量將挑戰(zhàn)2500萬套。 陽慶(GlobalSun Tech.)正式并入友勁后，也預期2005年WLAN的出貨量將挑戰(zhàn)800萬套。以上數(shù)據(jù)都顯示W(wǎng)LAN及其相關產(chǎn)品未來成長的空間還很大，誰能夠勝出就取決于誰能快速設計出符合規(guī)格又可以快速大量生產(chǎn)的產(chǎn)品。這一方面有賴于研發(fā)人員在研發(fā)階段能有效解決可能發(fā)生的問題，并經(jīng)完整驗證；另一方面有賴于生產(chǎn)線是否有足夠的測試機臺以確保產(chǎn)品的品質和性能。但是以現(xiàn)有的測試平臺價位與效率來看，動輒每臺數(shù)十萬人民幣及每分鐘一片的測試效率，各廠商(包括芯片設計, 系統(tǒng)生產(chǎn))是否有意愿和能力購置數(shù)量如此龐大的設備以供研發(fā)單位及生產(chǎn)線使用, 恐怕是未來各廠商都要傷透腦筋考慮的問題。
基于未來芯片和設備生產(chǎn)廠商勢必都會加強測試實驗室的建設，同時利用更多更新的測試設備來仿真實際射頻網(wǎng)絡環(huán)境，并測試產(chǎn)品和網(wǎng)絡解決方案的高穩(wěn)定性和可擴展性的考慮，價格低廉并且功能可以彈性擴展的研發(fā)驗證工具必然有其市場。本文擬以凌華科技最近推出的PXI-9820 高速數(shù)據(jù)采集卡為核心，設計一套成本低廉、 功能彈性且適于大量復制的WLAN發(fā)射模塊實時誤差向量幅度（real-time Error Vector Magnitude, EVM）測試系統(tǒng)，以期能提供給芯片設計與系統(tǒng)生產(chǎn)廠商另一個思考方向。
系統(tǒng)構成：
該系統(tǒng)共分成三大部份：WLAN發(fā)射模塊、高速數(shù)據(jù)采集卡及控制器模塊、軟件接口和EVM計算分析軟件模塊。
1. WLAN發(fā)射模塊：
1) 市售無線網(wǎng)卡(802.11.a) + card bus： WLAN發(fā)射模塊主體。
2) Analog Device Instrument (ADI) 的evaluation board： 將I+，I–，Q+，Q–差分信號轉為單端輸出電路之I，Q信號。
2. 高速數(shù)據(jù)采集卡及控制器模塊：
1) ADlink PXI-3800： Pentium-M 1.6GHz PXI 控制器，實時信號處理。
2) ADlink PXIS-2506： 3U 6-slot PXI 便攜式機箱。
3) ADlink PXI-9820： 3U PXI 65MS/s，14-bit digitizer with on-board 128MB SDRAM，采集IQ 信號。
3. 軟件接口和EVM計算分析軟件模塊：
1) ADlink in-house 無線網(wǎng)卡信號控制程序：控制WLAN卡重復的產(chǎn)生傳送封包(frame)并傳送封包。
2) ADlink in-house 實時 I-Q 信號分析程序：進行離散快速傅利葉轉換，64-QAM，計算EVM等。
圖(一)為測試系統(tǒng)的示意方塊圖。PXI-3800控制器執(zhí)行無線網(wǎng)卡信號控制程序，通過 card bus 使無線網(wǎng)卡不斷的輸出待量測的Tx 信號。因為網(wǎng)卡上的輸出信號為I+，I–，Q+，Q–的差分信號 (differential ended)，但是我們用的信號采集卡為2個通道(channel)的單端輸入(single ended)，所以需要用一個轉換電路來完成差分信號轉換單端輸出，這部份我們用Analog Device Instrument (ADI) 的evaluation board來加以實現(xiàn)。最后將這個待分析的基頻IQ信號輸入PXI-9820，并以in house 的實時 I-Q 信號分析程序在PXI-3800上進行FFT、 EVM等分析。圖(二)則為實際的基頻發(fā)射模塊測試系統(tǒng)。
圖(一) 測試系統(tǒng)方塊圖
圖(二) 基頻發(fā)射模塊測試系統(tǒng)
