高質(zhì)量波形發(fā)生器的技能：高級(jí)序列

隨著5G時(shí)代的到來，通信領(lǐng)域不斷發(fā)展，技術(shù)不斷成熟，人們探知的信號(hào)頻率和種類來到了新的時(shí)代。除傳統(tǒng)工控、驅(qū)動(dòng)等需要的規(guī)則波形之外，量子、光波、5G和高速接口等領(lǐng)域?qū)π盘?hào)的輸出提出了更高的要求。傳統(tǒng)的AFG任意函數(shù)發(fā)生器無法輸出任意定制的波表，并且無法快速進(jìn)行波表切換以滿足特殊使用場(chǎng)景需求。RIGOL最新發(fā)布的DG70000系列任意波形發(fā)生器帶有高級(jí)序列模式，可以個(gè)性化制定出需要的輸出波形信號(hào)，滿足您的測(cè)試需求。

Part.1 什么是高級(jí)序列？

在數(shù)學(xué)上，序列是被排成一列的對(duì)象（或事件），其元素之間的順序非常重要。在AWG中，可以將元素理解成波形，排列理解為波形的輸出順序。而高級(jí)序列則是對(duì)各種波形按照不同順序組合和拼接，在配合序列特性的基礎(chǔ)上，支持每個(gè)元素循環(huán)輸出、跳轉(zhuǎn)輸出、等待輸出的設(shè)定。

﹒循環(huán)輸出：同一個(gè)對(duì)象不停地重復(fù)輸出N次（其中N可以是無數(shù)次）

﹒跳轉(zhuǎn)輸出：跳轉(zhuǎn)到元素繼續(xù)輸出

﹒等待輸出：等待一個(gè)觸發(fā)事件后進(jìn)行輸出

簡而言之，高級(jí)序列實(shí)際上就是根據(jù)用戶預(yù)先定義的波形輸出指令、以及預(yù)先定義的事件響應(yīng)規(guī)則，從內(nèi)存中讀取相應(yīng)波形片段數(shù)據(jù)，從DAC逐點(diǎn)輸出波形數(shù)據(jù)。

Part.2 高級(jí)序列的技術(shù)特點(diǎn)

高級(jí)序列其本質(zhì)是根據(jù)規(guī)則輸出個(gè)性化需求的波形信號(hào)。DG70000系列任意波形發(fā)生器最基本的功能在于按照用戶設(shè)置波點(diǎn)進(jìn)行逐點(diǎn)輸出波形。其中，高級(jí)序列是DG70000的核心功能之一，它定義了一系列的波形輸出規(guī)則，可支持用戶任意創(chuàng)建波形輸出方式，支持用戶實(shí)現(xiàn)各種超高復(fù)雜度的波形和超長波形輸出。其主要的技術(shù)構(gòu)造如下：

DG70000的高級(jí)序列模式存在如下特點(diǎn)，可滿足大量復(fù)雜場(chǎng)景的應(yīng)用。

支持最高1.5G波表長度、最大16384條條目的超長拼接

1、任意波形存儲(chǔ)器單通道內(nèi)存高達(dá)1.5Gpts，能夠保證用戶存儲(chǔ)多個(gè)信號(hào)場(chǎng)景；

2、可以將存儲(chǔ)空間分為1~1638個(gè)內(nèi)存段，即用戶可以編輯最大可達(dá)到16384條超長的序列條目；單條目波表長度從2400~1.5Gpts可定義，給予用戶最大限度的編輯自由。

3、支持子序列和波形的內(nèi)容添加并進(jìn)行輸出（序列同時(shí)可以作為其他一個(gè)序列的條目元素，支持最多進(jìn)行2層嵌套）

高級(jí)序列的超長拼接特點(diǎn)可以支持用戶個(gè)性化定制場(chǎng)景信號(hào)，滿足復(fù)雜信號(hào)的測(cè)試需求，能夠做到更真實(shí)的場(chǎng)景還原。

復(fù)雜信號(hào)還原

舉個(gè)例子，由于有超高的條目數(shù)量，DG70000系列任意波形發(fā)生器甚至可以通過高級(jí)序列功能模擬出調(diào)頻信號(hào)，模擬方式如下：

1、生成不同頻率的波表（AWG的最高可以支持到5GHz信號(hào)的輸出）

2、運(yùn)用序列進(jìn)行拼接完成頻率跳轉(zhuǎn)，理論上跳轉(zhuǎn)頻點(diǎn)可以達(dá)到1M個(gè)以上頻點(diǎn)（受限于波表長度），如下圖：

跳頻信號(hào)模擬

四個(gè)Track軌道，滿足快速同步場(chǎng)景

DG70000系列任意波形發(fā)生器支持一個(gè)序列有4個(gè)軌道波形，其長度和規(guī)則相同，分別加入四個(gè)通道，可以快速滿足同步輸出功能。

自動(dòng)化的測(cè)試模式

DG70000的高級(jí)序列功能支持編輯條目規(guī)則參數(shù)，具體如下：

等待：等待預(yù)先設(shè)置的觸發(fā)信號(hào)到來，然后執(zhí)行該條目

事件跳轉(zhuǎn)：自定義跳轉(zhuǎn)條件和跳轉(zhuǎn)設(shè)置

跳轉(zhuǎn)：該條目執(zhí)行完畢之后跳轉(zhuǎn)的條目

循環(huán)：該條目循環(huán)執(zhí)行，可自定義循環(huán)次數(shù)

智能化的測(cè)試模式切換

1、DG70000的高級(jí)序列技術(shù)支持外部信號(hào)動(dòng)態(tài)跳轉(zhuǎn)功能，動(dòng)態(tài)跳轉(zhuǎn)表格長度可達(dá)8位，用戶可以根據(jù)外部端口輸入的數(shù)字信號(hào)對(duì)波形的輸出進(jìn)行控制。當(dāng)儀器識(shí)別到外部輸入的數(shù)字信號(hào)時(shí)，馬上跳轉(zhuǎn)進(jìn)入到條目內(nèi)容。

2、高級(jí)序列條目的元素為波形，波形輸出時(shí)會(huì)同步輸出兩路Marker信號(hào)，用作波形的標(biāo)記。它同時(shí)可以作為外部信號(hào)的參考信號(hào)，進(jìn)行觸發(fā)響應(yīng)，能夠滿足用戶復(fù)雜的測(cè)試需求。

Part.3 高級(jí)序列的行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景

量子通信領(lǐng)域

隨著量子通信領(lǐng)域的不斷發(fā)展，比特位數(shù)的不斷提升，對(duì)測(cè)試測(cè)量行業(yè)提出了更高的要求。在量子計(jì)算中，需要儀器輸出定制波形。然而一般的波形發(fā)生器只能輸出規(guī)則波形，無法進(jìn)行特殊波形的逐點(diǎn)輸出。同時(shí)，量子實(shí)驗(yàn)還需要不斷地切換量子類波形，對(duì)波形的輸出時(shí)間、輸出規(guī)則有著特殊的要求。而DS70000系列任意波形發(fā)生器的高級(jí)序列可以解決量子領(lǐng)域的波形生成和自動(dòng)化測(cè)試的需求。

此外，量子測(cè)試通常需要進(jìn)行信號(hào)混頻，而DG70000同時(shí)內(nèi)置最高5GHz的信號(hào)混頻，在部分場(chǎng)景可以無需進(jìn)行外部混頻，解放通道。

高速數(shù)字測(cè)試驗(yàn)證

隨著國際半導(dǎo)體行業(yè)的熱度不斷升高，對(duì)于芯片測(cè)試的需求也逐年走高。高速數(shù)字接口是所有電子設(shè)計(jì)的核心。數(shù)據(jù)速率提高、集成密度增加是開發(fā)芯片的發(fā)展方向。在芯片測(cè)試領(lǐng)域，信號(hào)完整性的驗(yàn)證對(duì)測(cè)試信號(hào)的要求不再是輸出簡單的規(guī)則波形，而是復(fù)雜多變的信號(hào)協(xié)議。

因此，算法的不斷提升，信號(hào)速率的不斷加快對(duì)測(cè)試測(cè)量信號(hào)源提出了新的要求：

抖動(dòng)可控且穩(wěn)定的集成測(cè)試能力

大量自定義的基礎(chǔ)定制化信號(hào)

隨時(shí)可變的輸出時(shí)序要求

DG70000系列AWG可以滿足該類測(cè)試測(cè)量功能的需求。

5G通信復(fù)雜場(chǎng)景模擬

在5G通信、智能駕駛等領(lǐng)域，我們需要在實(shí)驗(yàn)室條件下構(gòu)建一個(gè)復(fù)雜、密集、動(dòng)態(tài)變換的電磁環(huán)境，用來模擬真實(shí)環(huán)境。DG70000通過可復(fù)現(xiàn)的方式能有效推進(jìn)模型的演化，并檢測(cè)被測(cè)系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性及抗干擾性能。

對(duì)于5G場(chǎng)景通信而言，儀器需要模擬出環(huán)境信號(hào)和環(huán)境干擾信號(hào)來應(yīng)對(duì)復(fù)雜可控的測(cè)試場(chǎng)景。這類場(chǎng)景往往對(duì)信號(hào)源提出了很高的要求：

1、將模擬生成好的5G信號(hào)進(jìn)行快速切換輸出驗(yàn)證

2、模擬的干擾信號(hào)要盡可能的穩(wěn)定，可控，具有較低的信號(hào)抖動(dòng)

DG70000任意波形發(fā)生器的高級(jí)序列功能能夠充分模擬出可控的高速復(fù)雜噪聲信號(hào)和環(huán)境信號(hào)，而其優(yōu)秀的輸出波形質(zhì)量則滿足5G通信的測(cè)試測(cè)量性能要求。

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