益莱储产品盘点（三）：信号发生器3

# 信号发生器类型 #

信号发生器在广义上分成混合信号发生器 ( 任意波形发生器和任意波形 / 函数发生器 ) 和逻辑信号源 ( 脉冲或码型发生器)，满足了全系列信号生成需求。每种信号发生器都有独特的优势，或多或少地适合某种特定应用。

混合信号发生器是为输出具有模拟特点的波形而设计的，包括正弦波和三角波等模拟波，以及表现出每个实际环境信号都包括的圆形和不理想的“方”波。在通用混合信号发生器中，您可以控制幅度、频率和相位及 DC 偏置和上升时间和下降时间；您可以创建过冲等畸变；还可以增加边沿抖动、调制等等。

真正的数字信号发生器必需驱动数字系统。其输出是二进制脉冲流- 专用数字信号发生器不能生成正弦波或三角波。数字信号发生器的功能是为满足计算机总线需求和类似应用而优化的。这些功能包括加快码型开发速度的软件工具，也可能包括为匹配各种逻辑系列而设计的探头之类的硬件工具。

如前所述，从函数发生器到任意信号发生器到码型发生器，当前几乎所有高性能信号发生器都基于数字结构，支持灵活的编程能力和杰出的精度。

# 模拟信号发生器和混合信号发生器#

▼ 模拟信号发生器和混合信号发生器的类型

任意波形发生器

从历史上看，生成各种波形的任务一直使用单独的专用信号发生器完成，从超纯音频正弦波发生器到几GHz 的 RF 信号发生器。尽管有许多商用解决方案， 但用户通常必须根据手边的项目定制设计或改动信号发生器。设计仪器质量的信号发生器非常困难，当然设计辅助测试设备会占用项目的宝贵时间。

幸运的是，数字采样技术和信号处理技术给我们带来了一个解决方案，可以使用一台仪器- 任意波形发生器满足几乎任何类型的信号发生需求。任意波形发生器可以分成任意波形 / 函数发生器 (AFG) 和任意波形发生器 (AWG)。

任意波形 / 函数发生器 (AFG)

任意波形/ 函数发生器 (AFG) 满足了广泛的激励需求；事实上，它是当前业内流行的信号发生器结构。一般来说，这一仪器提供的波形变化要少于 AWG 同等仪器，但具有杰出的稳定性及能够快速响应频率变化。如果 DUT 要求典型的正弦波和方波 ( 及其它 )，并能够在两个频率之间几乎即时开关，那么任意波形 / 函数发生器 (AFG) 提供了适当的工具。另一个特点是AFG 的成本低，对不要求 AWG 通用性的应用极具吸引力。

AFG的许多功能与 AWG 相同，但 AFG 设计成更加专用的仪器。AFG 提供了许多独特的优势：它生成稳定的标准形状的波形，特别是最重要的正弦波和方波， 而且精确、捷变。捷变是指能够迅速干净地从一个频率转到另一个频率。

大多数 AFG 提供了用户熟悉的下述波形的某个子集：

• 正弦波

• 方 波

• 三角波

• 扫 描

• 脉 冲

• 锯齿波

• 调 制

• 半正弦波

当然 AWG 也能提供这些波形，但当前 AFG 是为改善输出信号的相位、频率和幅度控制而设计的。此外，许多 AFG 提供了从内部来源或外部来源调制信号的方式，这对某些类型的标准一致性测试至关重要。

过去，AFG使用模拟振荡器和信号调节创建输出信号。最新的 AFG依赖直接数字合成 (DDS)技术确定样点从存储器中输出时钟的速率。

图 16. 任意波形 / 函数发生器的结构 ( 简图 )。

DDS 技术使用一个时钟频率生成仪器范围内的任何频率，来合成波形。图 16 以简化形式概括了基于 DDS 的AFG 结构。

在相位累加器电路中，Delta (△) 相位寄存器接收来自频率控制器的指令，表示输出信号将在每个连续周期中前进的相位增量。在现代高性能 AFG 中，相位分辨率可能会低到 1/230，即约为 1/1,000,000,000。

相位累加器的输出作为 AFG 波形存储器部分的时钟使用。仪器操作几乎与 AWG 相同，但有一个明显例外是波形存储器一般只包含部分基本信号，如正弦波和方波。模拟输出电路基本上是一个固定频率的低通滤波器，保证只有感兴趣的编程频率 ( 没有时钟人工信号 ) 离开 AFG输出。

为了解相位累加器怎样创建频率，想象一下控制器把值 1 发送到 30 位△相位寄存器。相位累加器△ 输出寄存器将在每个周期中前进 360 ÷ 230，因为 360 度代表着仪器输出波形的一个完整周期。因此，△ 相位寄存器值 1 在 AFG 范围内生成频率最低的波形，要求整整 2△ 增量，创建一个周期。电路将保持在这一频率，直到 △相位寄存器加载一个新值。

大于 1 的值将更迅速地前进通过 360 度，生成更高的输出频率 ( 某些 AFG 采用不同的方法：它们跳过某些样点，从而更快地阅读存储器，提高输出频率 )。唯一的变化是相位值由频率控制器提供，根本不需要改变主时钟频率。此外，它允许波形从波形周期内的任何点开始。

图 17. ( 左 ) 表示正弦波的一串样点；

( 右 ) 重建的正弦波。

例如，假设必需生成一个从周期正向部分峰值开始的正弦波。基本数学运算告诉我们，这个峰值发生在 90 度。因此：

230 个增量 = 360° ; 且

90° = 360° ÷ 4; 那么

90° = 230 ÷ 4

在相位累加器收到一个等于 (230 ÷4) 的值时，它会提示波形存储器从包含正弦波正峰值电压的位置启动。

典型的 AFG 在存储器预编程部分存储多个标准波形。从整体上看，正弦波和方波是许多测试应用使用最广泛的应用。任意波形保存在存储器中用户编程的部分。可以以与传统 AWG相同的灵活性定义波形。但是，DDS 结构不支持存储器分段和波形排序。这些高级功能留给了高性能 AWG。

DDS 结构提供了杰出的频率捷变性，可以简便地在空中对频率变化和相位变化编程，这特别适合任何类型的 FM DUT，如无线和卫星系统器件。如果特定 AFG 的频率范围足够大，那么它为测试 FSK 和跳频电话技术 ( 如GSM) 提供了理想的信号发生器。

AFG不能象 AWG 那样创建想得到的几乎任何波形， 但 AFG 能够生成世界各地实验室、维修设施和设计部门中最常用的测试信号。此外，它提供了杰出的频率捷变性。重要的是，AFG通常是完成工作最经济的方式。

任意波形发生器 (AWG)

不管您在磁盘驱动器检定中需要由精确的 Lorentzian 脉冲定形的数据流，还是需要复调制 RF 信号测试基于GSM 或基于CDMA的手机，任意波形发生器 (AWG) 都可以生成您想得到的任何波形。您可以使用各种方法，从数学公式到“画出”波形，创建所需的输出。

从本质上看，任意波形发生器 (AWG) 是一种完善的播放系统，它根据存储的数字数据提供波形，这些数字数据描述了 AC信号不断变化的电压电平。它是一种方框图看起来很简单的工具。为解释AWG概念， 我们举一个大家熟悉的例子，比如实时读出存储数据的唱片机 ( 在 AWG中是自己的波形存储器；在唱片机中是唱片本身 )。它们都输出一个模拟信号或波形。

图 18. 任意波形发生器的结构 ( 简图 )。

从本质上看，任意波形发生器 (AWG) 是一种完善的播放系统，它根据存储的数字数据提供波形，这些数字数据描述了 AC信号不断变化的电压电平。它是一种方框图看起来很简单的工具。为解释AWG概念， 我们举一个大家熟悉的例子，比如实时读出存储数据的唱片机 ( 在 AWG中是自己的波形存储器；在唱片机中是唱片本身 )。它们都输出一个模拟信号或波形。

为理解 AWG，首先必需掌握数字采样的广义概念。顾名思义，数字采样是使用样点或数据点定义一个信号，这些样点或数据点沿着波形的斜率表示一串电压测量。通过使用示波器等仪器实际测量波形，或使用图形或数学技术，可以确定这些样点。图 17 ( 左 ) 说明了一串样点。尽管曲线使其得间隔似乎发生变化，但所有这些点都以统一的时间间隔采样。在AWG中，采样的值以二进制形式存储在快速随机存取存储器(RAM) 中。

通过使用存储的信息，可以读回存储器位置，通过数模转换器(DAC)输入数据点，在任何时间重建信号( 下图 )。图 17 ( 右 )说明了结果。注意 AWG的输出电路在样点之间滤波，以连接各个点，创建干净的不间断的波形形状。DUT不会把这些点“看作”离散的点， 而是看作连续的模拟波形。

AWG 提供了几乎任何其它仪器都不能匹配的通用性。由于其能够生成可以想到的任何波形，因此 AWG 支持从汽车防抱死制动系统模拟到无线网络极限测试的各种应用。

图 19. 高性能混合信号发生器：泰克 AWG7000 系列任意波形发生器。

▼混合信号发生器系统和控制功能

与作为完整测量解决方案激励单元的角色一样，混合信号发生器的控制和子系统采用专门设计，加快了各种波形类型的开发速度，提供了拥有完整保真度的波形。

最基本的、经常处理的信号参数都有自己专用的前面板控制功能。比较复杂的操作及需要频次较低的操作则通过仪器显示屏上的菜单进入。

LevelControl ( 电平控制 ) 负责设置输出信号的幅度和偏置电平。在图 19 所示的信号发生器中，前面板上的专用电平控制功能可以简便地设置幅度和偏置值，而不必依赖多级菜单。

Timing Control ( 定时控制 ) 通过控制采样率，设置输出信号的频率。这里，基于硬件的专用控制功能也简化了基本水平参数的设置。

注意，上面的任何参数都不控制仪器生成的实际波形。这一功能位于编辑 /控制屏幕上的菜单中。触摸面板或鼠标选择感兴趣的视图，其可能会提供控制功能，在图形用户界面中定义顺序或数字输出设置，如图 20 所示。在启动这样一个页面后，您只需使用数字键盘和 / 或通用滚动旋钮填空即可。

图20. AWG 用户界面，其中显示了用来选择菜单的设置栏。

▼性能指标和考虑因素

下面是部分参数定义，这些参数描述了混合信号发生器的性能。您会看到各种手册、参考书籍、教程及介绍信号发生器或应用的任何地方都在使用这些术语。

存储深度 ( 记录长度 )

存储深度或记录长度与时钟频率一起使用。存储深度决定着可以存储的最大样点数量。每个波形样点占用一个存储器位置。每个位置等于当前时钟频率下采样间隔的时间。例如，如果时钟以 100 MHz 运行，那么存储的样点间隔是 10 ns。

在许多频率上，存储深度在信号保真度中发挥着重要作用，因为它决定着可以存储多少个数据点来定义一个波形。特别是在复杂波形中，存储深度对精确复现信号细节至关重要。提高存储深度的好处可以概括如下：

• 可以存储更多周期的希望波形，存储深度与信号发生器的排序功能相结合，允许仪器灵活地把不同波形联接起来，创建无穷多个循环、码型等等。

• 可以存储更多的波形细节。复杂的波形在脉冲边沿和瞬态信号中可能有高频信息。很难内插这些快速瞬态信号。为真实地复现复杂的信号，可以使用提供的波形存储器容量，存储更多的瞬态信号和波形， 而不是更多的信号周期。

高性能混合信号发生器提供了深存储深度和高采样率。这些仪器可以存储和复现复杂的波形，如伪随机码流。类似的，具有深存储器的这些快速信号发生器可以生成非常简单的数字脉冲和瞬态信号。

图 21. 通过充足的存储深度，任意信号发生器可以复现异常复杂的波形。

采样 ( 时钟 ) 速率

采样率通常用每秒兆样点或千兆样点表示，表明了仪器可以运行的最大时钟或采样率。采样率影响着主要输出信号的频率和保真度。内奎斯特采样定理规定，采样频率或时钟速率必须至少是生成的信号中最高频谱成分的两倍，以保证精确地复现信号。例如，为生成 1 MHz 的正弦波信号，必需以 2 M 样点 / 秒 (MS/s) 的频率生成样点。尽管这一定理通常只是作为采集指导准则使用，但与示波器一样，其与信号发生器的相关性非常明确：存储的波形必须有足够的点数，以真实地重现希望的信号细节。

信号发生器可以获得这些样点，然后以规定极限范围内任何频率从存储器中读出这些样点。如果存储的样点集符合内奎斯特定理，并描述了一个正弦波，那么信号发生器将相应地滤波波形，输出一个正弦波。

计算信号发生器可以生成的波形频率需要对一些简单的公式求解，以存储器中存储了一个波形周期的仪器为例：

假设 100 MS/s 的时钟频率和存储深度或记录长度， 共 4000 个样点，那么：

F 输出= 时钟频率 ÷ 存储深度

F 输出=100,000,000 ÷ 4000

F 输出 = 25,000 Hz ( 或 25 kHz)

图 22 说明了这一概念。

在规定的时钟频率上，样点距离约为 10ns。这是波形的时间分辨率( 水平 )。一定不要把这个概念与幅度分辨率 ( 垂直 ) 弄混了。

为进一步推进这一流程，我们假设样点 RAM 包含的不是一个波形周期，而是包含四个波形周期：

F 输出= (时钟频率 ÷ 存储深度 ) x ( 存储器中的周期数量 )

F 输出 = (100,000,000 ÷ 4000) x (4)

F 输出=(25,000Hz) x (4)

F 输出=100,000 Hz

新的频率是 100 kHz。图 23 说明了这一概念。

在本例中，时间分辨率仍为 10 ns，但每个波形周期

只用 1000 个样点表示，产生的信号保真度要更低。

图 22. 在 100 MHz 的时钟频率时，一个 4000 点的波形作为 25 kHz 的输出信号传送。

图 23. 通过使用四个存储的波形和一个 100 MHz 时钟，生成了一个 100 kHz 信号。

图 24. 充足的带宽保证不会漏掉任何信号细节。

带宽

仪器的带宽是一种模拟术语，它与采样率无关。信号发生器输出电路的模拟带宽必须足以处理其采样率将支持的最大频率。换句话说，必须有足够的带宽，能够传送从存储器中输出时钟的最高频率和转换时间，而不会劣化信号特点。在图 24 中，示波器显示屏揭示了充足带宽的重要性。最上面的轨迹显示了高带宽信号发生器完善的上升时间，其它轨迹则显示了由于输出电路设计较差而导致的劣化效果。

垂直 ( 幅度 ) 分辨率

在混合信号发生器中，垂直分辨率与仪器 DAC 的二进制字长度( 单位为位) 有关，位越多，分辨率越高。DAC 的垂直分辨率决定着复现的波形的幅度精度和失真。分辨率不足的 DAC 会导致量化误差，导致波形生成不理想。

图 25. ( 上 ) 垂直分辨率低；( 下 ) 垂直分辨率高。垂直分辨率决定着复现的波形的幅度精度。

尽管越高越好，但在 AWG 中，频率较高的仪器的分辨率 (8 位或 10 位 ) 通常要低于 12 位或 14 位的通用仪器。10 位分辨率的AWG 提供了 1024 个样点电平， 分布在仪器的整个电压范围内。例如，如果这个 10 位AWG 的总电压范围为 2 Vp-p，那么每个样点表示大约 2 mV 的步进，这是仪器在没有额外衰减器的情况下可以提供的最小增量，其中假设它不受结构中其它因素的限制，如输出放大器增益和偏置。

水平 ( 定时 ) 分辨率

水平分辨率表示创建波形可以使用的最小时间增量。一般来说，这个指标使用下面的公式计算得出的。

T =1/F

其中 T 是定时分辨率，单位为秒；F 是采样频率。

根据这一定义，最大时钟速率是 100 MHz 的信号发生器的定时分辨率是 10 ns。换句话说，这一混合信号发生器输出波形的特点是由一串相距 10 ns 的步进确定的。某些仪器提供了工具，明显扩展了输出波形的有效定时分辨率。尽管其没有提高仪器的基本分辨率，但这些工具对波形应用变化，复现以皮秒增量移动边沿时的影响。

图 26. ( 上 ) 水平分辨率低 ;( 下 ) 水平分辨率高。水平或定时分辨率是指边沿、周期时间或脉宽可以变动的最小时间增量。

图27.多条输出通道。

图28.标记输出。

输出通道数量

许多应用要求信号发生器有一条以上的输出通道。例如，测试汽车防抱死制动系统要求四个激励信号 ( 原因很明显 )。生物物理研究应用要求多个信号发生器， 模拟人体产生的各种电信号。复杂的 IQ调制电信器件在两个相位中每个相位都要求一个单独的信号。

为满足这些需求，已经出现了各种 AWG 输出通道配置。某些 AWG 可以提供最多四条独立的全带宽模拟激励信号通道。其它AWG 则提供最多两个模拟输出， 并辅以最多 16 个高速数字输出用于混合信号测试。通过后一类工具，用户可以只使用一台综合仪器，同时测试器件的模拟、数据和地址总线。

数字输出

某些 AWG 包括单独的数字输出。这些输出分成两类：标记输出和并行数据输出。

图 29. 并行数字输出。

标记输出提供了与信号发生器主模拟输出信号同步的二进制信号。一般来说，标记可以输出与特定波形存储器位置 ( 样点 ) 同步的一个脉冲 ( 或多个脉冲 )。可以使用标记脉冲，对同时从混合信号发生器接收模拟激励信号的 DUT，同步其数字部分。同样重要的是，标记可以在 DUT 的输出一侧触发采集仪器。标记输出一般从独立于主波形存储器的存储器中驱动。

并行数字输出从与信号发生器主模拟输出相同的存储器中获得数字数据。在特定波形样点值出现在模拟输出上时，并行数字输出上会提供同等的数字值。在测试数模转换器时，这些数字信息可以随时作为比较数据使用。数字输出也可以独立于模拟输出编程。

滤波

一旦确定了基本波形，那么可以使用其它操作，如滤波和排序，分别改变或扩展波形。滤波可以从信号中去掉选择的频段成分。例如，在测试模数转换器 (ADC) 时，必需保证来自信号发生器的模拟输入信号的频率不会高于转换器一半的时钟频率。这可以防止 DUT 输出中出现不想要的假信号失真，否则会影响测试结果。假信号是指在感兴趣的频率范围内插入失真后的转换产物。没有假信号的 DUT是不能产生有意义的测量结果的。

消除这些频率的一种可靠方式是对波形应用陡峭的低通滤波器，允许指定点之下的频率通过，明显衰减截止频率之上的频率。还可以使用滤波器，整形方波和三角波之类的波形。有时候通过这种方式改变现有波形要比创建新波形简单。过去，工程师必需使用信号发生器和外部滤波器，才能实现这些结果。幸运的是， 当前许多高性能信号发生器具有可以控制的内置滤波器。

图 30. 滤波前和滤波后。参考 1 ( 上 ) 波形是没有滤波的锯齿波形，通道 1 ( 下 ) 波形是滤波后的锯齿波形。

排序

通常情况下，必需创建长波形文件，以全面对 DUT 执行测试。在重复波形部分时，波形排序功能可以节约大量繁琐的、存储器密集型波形编程工作。排序功能可以在仪器存储器中存储数量庞大的“虚拟”波形 周期。波形排序器借用了计算机领域的命令，如循环、跳跃等等。这些指令位于与波形存储器不同的序列存储器中，可以重复指定的波形存储器段。程控重复计数器、外部事件分支和其它控制机制决定着运行周期数量及其发生的顺序。通过序列控制器，可以生成长度几乎没有限制的波形。

举一个非常简单的例子，想象下一个 4000 点存储器有一个干净的脉冲，这个脉冲占了一半的存储器(2000 点 )；另外一个失真的脉冲则占了另一半存储器。如果我们仅限于基本重复存储器内容，那么信号发生器会一直顺序重复两个脉冲，直到接到命令停止。而波形排序功能则改变了这一切。

假设您希望失真的脉冲在每隔 511 个周期后连续出现两次。您可以编写一个序列，重复干净的脉冲 511次， 然后跳到失真的脉冲，重复两次，然后再回到循环开头，再次执行各个步骤。图 32 说明了这一概念。

循环重复可以设成无穷大、指定值、或通过事件输入进行控制。我们已经讨论过存储的波形周期数与得到的定时分辨率之间成反比，排序功能则可以大大改善灵活性，而不会损害各个波形的分辨率。

这里要注意，被排序的任何波形段的相位和幅度必须从一个段的最后一个样点正确跳变到下个段的第一个样点。在 DAC 试图突然变成新值时，这个跳变中的任何问题都会导致不想要的毛刺。

图 31. 可以使用循环和重复扩展 AWG 的波形存储器容量。

尽管这个例子是非常基本的例子，但它代表着检测不规则的码型相关误差所需的一种功能。一个例子是通信电路中的码间干扰。在一个周期中的信号状态影响到后续周期中的信号，使其失真、甚至会改变其值时， 会发生码间干扰。通过波形排序功能，可以使用信号发生器作为激励装置运行长期极限测试，时间可以扩展到几天、甚至几周。

集成编辑器

假设您需要一串波形段，它们拥有相同的形状，但在波形串推进时幅度不同。为创建这些幅度变化，您可能要使用脱机波形编辑器，重新计算波形或重新画出波形。但这两种方法都不必要地耗费大量的时间。更好的方法是使用能够同时在时间和幅度上改变波形的集成编辑工具。

当前的混合信号发生器提供了多种编辑工具，简化了波形创建任务：

• 图形编辑器 - 这个工具可以构建和查看波形表示；然后可以汇编及把得到的数据点存储在波形存储器中。

• 序列编辑器 - 这个编辑器包含计算机类编程指令( 跳跃 , 循环等 )，这些指令在序列中指定的存储波形上操作。

图 32. 图形编辑器和序列编辑器相结合，灵活地创建波形。

数据导入功能

数据导入功能可以使用在信号发生器外面创建的波形文件。

例如，可以通过 GPIB 或以太网把现代数字存储示波器捕获的波形简便地传送到混合信号发生器中。这一操作对使用“黄金标准器件”的参考信号测试该器件 所有后续生成副本的测试方法至关重要。可以使用仪器的编辑工具处理信号，就象存储的任何其它波形一样。

模拟器和其它电子设计自动化 (EDA) 工具是另一种有用的波形来源。由于能够引入、存储和重建EDA 数据， 信号发生器可以加快早期设计原型的开发速度。

图 34. 数据导入功能。

设置 AWG 的最后一步是在必要的地方汇编文件 ( 与来自公式编辑器的文件一样 )，把汇编后的文件存储在硬盘上。“Load”( 加载 ) 操作把波形放入AWG 的动态存储器中，然后复用并发送到 DAC，然后以模拟形式输出。

这些是在 AWG 上生成波形的基本步骤。如前所述， 波形文件可以使用单独的序列编辑器级联到序列中， 生成长度几乎没有限制及任何复杂度的信号流。

▼创建复杂的波形

当前工程设计生命周期的加快实现了更快的产品开发周期，尽可能简便高效地使用实际环境信号和特点测试设计至关重要。为生成这些实际环境信号，必须先创建这些信号。在历史上，创建这些波形一直是一个挑战，提高了被设计或被测试的产品的开发周期。通过通用软件工具( 如 ArbExpress) 或特定应用工具( 如SerialExpress® 和 RFXpressTM)， 可以简便地创建和编辑复杂的波形。

ArbExpressTM

ArbExress 是用于 AWG 和 AFG 仪器的一种波形创建和编辑工具。这种基于 Windows(PC) 的应用软件可以从泰克示波器中捕获波形，或从标准波形库中创建波形。

图35. 使用ArbExpressTMfor PC 方便地创建和编辑任意波形。

在示波器采集向导的引导下，您可以方便地建立到选定示波器的连接，从提供的通道和存储器位置中选择数据来源。可以通过光标全面导入波形或提取波形段。还可以对波形二次采样，以匹配预计信号发生器的定时分辨率。

在 ArbExpress 中，还可以通过单点画图工具或通过数字数据表输入，在标准波形基础上自由定义波形。一旦已经创建了波形，可以使用数学运算功能或编辑工具，简便地增加异常事件。还可以在时间或幅度轴中方便地位移波形段或整个波形，从而可以轻松生成实际环境信号。

SerialXpress®

新一代高速串行标准支持 3 - 6 Gb/s的数据速率。在这些更高的速度下，新设计运行的定时余量不断缩小，要求实现接收机检定，以完善传统的发射机测试。

SerialXpress 应用软件程序是专为 SATA、HDMI、PCI-Express等高速串行数据应用设计的。为高效评估电路特点及是否满足监管标准，工程师们必须能够在测试过程中引入各种已知异常信号。必须仿真周期性抖动、随机抖动、预加重 / 去加重信号及变化的边沿速率等信号特点，以保证接收机正常运行。

通过 SerialXpress 之类的应用软件程序，工程师们可以在一致性测试过程中简便地增加信号损伤。在许多情况下，这些程序提供了过去要求多台仪器才能实现的灵活性和信号控制功能。图 36 和图 37 显示了SerialXpress 为典型 SerialATA (SATA) 波形提供的设置界面。工程师们可以简便地增加数据速率、信号幅度、上升时间 / 下降时间和信号损伤。通过SerialXpress，用户还可以控制损伤的规模和幅度，并可以与其它异常信号同时或独立分析每种损伤。

图 36. 预加重的标准 SATA 波形。

图 37. SerialXpress 可以轻松生成损伤信号。

RFXpressTM

RFXpress 是一种基于 PC 的现代软件工具，它提供了图形用户界面，能够以可视方式确认波形和设置。RFXpress 提供了拖放式波形编辑功能以及基于向导的校准程序，可以快捷简便地合成波形。用户可以创建所需的具体波形，全面、彻底、可重复地执行设计验证，实现余量测试和一致性测试。RFXpress 大大减少了创建和仿真信号所需的时间，进而缩短了整体开发时间和测试时间。

为简化通用波形和标准波形的波形创建过程，RFXpress 还可以自动包裹校正动作和归一化波形幅度。自动包裹校正动作消除了频谱毛刺，在波形连续重复、波形开头和末尾之间信号幅度差很大时，会发生这种频谱毛刺。

RFXpress提供了专门的“插件”选项，实现了完善的 WiMedia信号特性。例如，尽管 WiMedia规定了RF频段组和中频，但工程师可能要在中频执行测试。RFXpress 允许用户在WiMedia 采用的中频及标准 RF 频率上定义AWG 功能范围内的信号。

在 WiMedia 一致性测试模式下，可以简便合成复杂的 MB-OFDM 信号。RFXpress包含已经采用的WiMedia信号标准，用户可以选择最高级的信号特性。这简化了标准规定的信号特性的编程工作，同时降低了编写信号时因疏忽而出现的错误。

图 38. RFXpress 创建的单载波 RF 波形。

图 39. 使用 RFXpress 创建的复杂的 UWB 波形。

总结

许多工程师把调试和设计检验等任务看作纯粹的“测量”挑战，随即会把示波器或逻辑分析仪看成解决问题的整个方案。但是，这些采集仪器在工作中有一个重要的配套仪器：激励仪器 - 信号发生器。

激励和采集仪器相结合，构成了完整的解决方案，可以使用复杂的实际环境信号驱动被测器件，采集得到的输出结果。示波器是采集使用的行业标准工具。但只有通过信号发生器，工程师才能真正控制进入器件的信号。此外，通常还必需有效控制器件的输出。

类似的，信号发生器使余量测试和检定成为可能。在处理信号发生器和示波器或逻辑分析仪时，工程师可以探索设计性能的极限，使用信号发生器引入故意的极限条件、使用示波器测量结果，或在发生数字错误时使用逻辑分析仪捕获数据。

信号发生器和采集仪器相结合，从磁盘驱动器设计到电信一致性测试，提供了完整的测量解决方案。