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在今年美國(guó)國(guó)家儀器公司（National Instruments）的NI Days中國(guó)站活動(dòng)中，NI公司新推出的矢量信號(hào)收發(fā)儀（VST）無疑是最大的亮點(diǎn)。從早年的虛擬儀器（VI）到近年的圖形化系統(tǒng)設(shè)計(jì)概念，VST是NI公司多種新技術(shù)思維的結(jié)晶：用戶可以通過LabVIEW FPGA以圖形化的方式，對(duì)這款硬件進(jìn)行完全的自定義。 簡(jiǎn)單地看，VST集矢量信號(hào)發(fā)生器、矢量信號(hào)分析儀和高速I/O于一身，擁有非常優(yōu)異的性能。它具有高達(dá)6.0GHz的頻率范圍和80MHz的瞬時(shí)射頻帶寬，能夠測(cè)試最新的無線通信標(biāo)準(zhǔn)（如802.11ac和LTE），測(cè)量速度可達(dá)同類方案的10倍以上，而其成本和尺寸卻比傳統(tǒng)儀器小很多。 實(shí)際上，NI VST的最大不同除了性能的突出，更顯著的是用戶完全可定義的特性。這個(gè)特性是通過圖形化系統(tǒng)設(shè)計(jì)工具LabVIEW和可編程邏輯器件FPGA來實(shí)現(xiàn)的。過去的測(cè)量系統(tǒng)中也可能包含F(xiàn)PGA，但其功能是特定的、封閉的，無法完全向用戶開放。使用VST，用戶可通過FPGA對(duì)固件層進(jìn)行修改，寫入自己的IP，定義自己的測(cè)量方式。 
特別需要提到的是， LabVIEW極大地簡(jiǎn)化了FPGA編程。用戶不需要有專業(yè)的硬件編程技能，只需簡(jiǎn)短的培訓(xùn)便可使用LabVIEW。NI射頻和微波測(cè)試經(jīng)理Erik Johnson先生說，LabVIEW是VST研發(fā)中的主要難點(diǎn)，每一條代碼都要從頭寫起，包括波形生產(chǎn)、觸發(fā)、數(shù)據(jù)采集程序庫(kù)等基礎(chǔ)工作，這些繁重工作的目標(biāo)和結(jié)果是一臺(tái)方便用戶使用的儀器。現(xiàn)在用戶拿到的VST內(nèi)含多種已經(jīng)開發(fā)好的模塊，用戶可以根據(jù)自己的需求選擇使用。 在VST開發(fā)前期，NI非常重視與用戶的溝通，以確定開發(fā)出用戶所需要的產(chǎn)品。例如，NI與高通Atheros合作開發(fā)無線局域網(wǎng)通信（WLAN）芯片測(cè)試系統(tǒng)， 基于PXI模塊化儀器的802.11n的測(cè)試系統(tǒng)速度是傳統(tǒng)方式的10倍，而使用VST的802.11ac的測(cè)試系統(tǒng)速度是傳統(tǒng)儀器的200倍。 VST的開放性、用戶可定義的特性對(duì)于最前沿的研發(fā)人員來說十分可貴，對(duì)于中國(guó)一些“非主流”無線協(xié)議的仿真、測(cè)試來說尤其如此。在“射頻通信領(lǐng)域的自主創(chuàng)新之路”專家訪談活動(dòng)中，幾位嘉賓的觀點(diǎn)側(cè)面反映出VST這類用戶可定義儀器的特殊價(jià)值。 上海聚星儀器有限公司總經(jīng)理邵輝說，對(duì)于新的通信協(xié)議，我們往往沒有成型的設(shè)備來對(duì)它進(jìn)行測(cè)試，需要先用儀器進(jìn)行仿真，再用儀器進(jìn)行產(chǎn)品測(cè)試，測(cè)試與協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)制定需要同步進(jìn)行。VST的驅(qū)動(dòng)程序?qū)τ脩糸_放，這一點(diǎn)非常有價(jià)值。北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院教授級(jí)高工段曉輝說，他們?cè)谘邪l(fā)三網(wǎng)融合NGB寬帶接入技術(shù)HINOC的過程中就遇到了這樣的問題，國(guó)外儀器沒有支持HINOC的，而可定制儀器發(fā)揮了不小的作用。上海無線通信研究中心副主任楊旸說，該中心購(gòu)置的設(shè)備需要二次開發(fā)和整合，否則他們的學(xué)者、創(chuàng)業(yè)者用戶無法對(duì)新技術(shù)進(jìn)行評(píng)估。軟件與硬件相結(jié)合、靈活性與高性能相結(jié)合才能滿足有“瘋狂”想法的學(xué)者們的測(cè)試需求。TD技術(shù)論壇秘書長(zhǎng)時(shí)光說，兼容、可擴(kuò)展的測(cè)試儀表和可研發(fā)的測(cè)試系統(tǒng)非常重要，它為“非主流”的技術(shù)研發(fā)者提供了有效的測(cè)試平臺(tái)。 為工程師創(chuàng)新提供好用的工具，VST的確體現(xiàn)了NI公司的這一宗旨。 |
