利用力科WaveRunner 6Zi解决一个北斗信号特别测试要求

摘要：数字示波器技术的发展一直紧跟高科技技术的应用，2014年力科公司已经可以实现100GHz模拟带宽，240GS/s采样率的世界最先进的高带宽模块化示波器LabMaster10Zi系列。而对于大部分应用来说，只需要合适的带宽和采样率，更关键的是需要强大的调试与分析能力，能够有助于快速的解决调试过程中所遇到的各种疑难问题。WaveRunner 6Zi是力科的一款中等速度的示波器，带宽在400MHz-4GHz范围，采样率可以达到40GS/s，是行业同类别示波器中最高的，更重要的是该款示波器具有几乎和更高端示波器一样强大的调试与分析、测试与测量能力。本文介绍一个利用该款示波器实现对一个北斗信号的较特殊的测试需求的应用实例。

一、某北斗信号的测试需求

下图1所示为某北斗信号的测试要求。图中有两个信号，信号1为一个低频脉冲信号，信号2为一个相位调制信号，需要测量信号1的边沿与信号2位于信号1右侧第一个调制点的时间差，但这个调制点需要是最低的时候。由于信号2的相位调制幅度是时刻在变化的，也就是说图1中红圈位置的调制点的高度是会或高或低的变化的，水平位置也处于变化中。虽然大部分示波器都有进行时序测量的参数，但是如何在一个调制信号中自动找到调制点且是最低调制点并与另外一个信号进行时序测量并非一个简单的时序测量参数就可以实现的。此外，时间差测试结果不仅需要瞬时值还需要标准偏差值。解决这样一些特殊需求的测试时，力科的示波器往往有其独特的方法。

 

 

图1 某北斗信号的测试要求

二、利用力科WaveRunner 6Zi应对上述测试需求

力科的WaveRunner 6Zi在同带宽（400MHz-4GHz）级别的中低档示波器产品中属于佼佼者，虽然具有便携性能，但其采样率（40GS/s）不仅是同级别示波器中最高的，也与20GHz左右的高带宽示波器是相同的。尤其是其调试与分析能力几乎完全包括了过去只有在力科高带宽示波器上才有的功能，如串行数据测试，串行数据的触发与解码，基于示波器的协议分析等。下面我们看下力科的WaveRunner 6Zi是如何快速的解决上述的时序测量问题的。

1、使用示波器中的demodulation函数对相位调制信号进行解调

力科的WaveRunner 6Zi 中包含了近百个测量函数，Demodulation 是示波器中的一个针对模拟调制信号的解调函数，可实现对幅度调制，频率调制，相位调制信号的解调。因为上述测试需要找到相位调制信号的最低点，也就是需要相位调制幅度最大时的时序测试值，而直接在不断振荡的调制波形中找到这样的点是比较困难的，但是如果我们将调制信号先进行解调，将调制信号转换为基本的脉冲信号，将复杂问题转换为简单问题，然后在进行这样的测试势必会变得更加容易。如下图3 中中间蓝色波形所示为解调后的波形。

 

 

图2 Demodulate 函数及其设置界面

 

 

图3 解调后的波形

2、使用X@Min 测量参数进行最低调制点位置时序的测量

X@Min 测量参数可以测量一个波形的最低幅度位置距离触发点的时间间隔，在本应用测试中，我们选择了信号1 的边沿作为触发信号，而需要测量的也恰好是信号1 的边沿与信
号2 的最低调制点。所以力科示波器中的X@Min 参数可快速的执行这项测试。如下图4 所示。

 

 

图4 使用X@Min测量参数实现北斗信号时序的测量

3、利用力科示波器带有的统计测量功能实现标准偏差的测试

力科示波器不仅具有强大的测量、函数等功能，其统计分析能力也非常强大。这也表现在最基本的测量参数中，如图4所示，力科示波器每个测量参数都可以实时的显示多次测量后的瞬时值、平均值、最大值、最小值、标准偏差值、统计次数以及测量结果的直方图分布。