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    2024-6-12 18:43
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    在智能化、网联化变革趋势下,汽车电子电气架构逐渐由分布式向集中式升级,全球智能汽车加快研发中央集成区域控制器,通过集中算力,整合更多功能,来打造汽车的“超级大脑”,以实现整车的迭代升级。目前的One BOX方案已经集成了座舱、智驾、娱乐等功能;刚发布的融合网关域控系统也集成了智能网关、动力控制、能量管理、热管理、车身控制、OTA、智能诊断等多个功能。域控制器整合功能的丰富也意味着其测试系统变得极其复杂,金蚂蚁国创通过研发域控自动化测试平台,提供对2/3/4/5G通信、WIFI通信、蓝牙通信、GNSS导航、USB通信、语音交互、摄像头上传信号解析、视频数据上传、车载以太网1000Base-T1和100Base-T1通信、传统的IO控制、CAN FD通信、LIN总线控制等多功能的域控测试方案,助力新能源汽车智能化的进一步发展。 1.背景 依照汽车域控制器功能不同,其可分为座舱域、智驾域、动力域、底盘域、车身域5个板块,其中座舱域主要负责汽车内部的功能与设备,集成驾驶员信息显示、车内环境控制、车内娱乐系统、座椅调节等功能;智驾域主要对环境的感知与识别,通过外接摄像头、毫米波雷达、激光雷达等设备,集成导航定位、路径规划、自动跟车、交通信号灯识别等功能。座舱域与智驾域属于性能域控制器,是汽车智能化的关键领域,现在正向域控融合迈进,以实现舱驾一体。在此趋势下,金蚂蚁国创研发可用于功能测试、HIL测试、EMC测试、可靠性测试、生产FCT测试和EOL测试的域控自动化测试平台,实现自动化的、高效的域控测试,满足汽车市场对提高产品品质,缩短研发周期的需求。 从汽车研发的ADVP的角度,需要对域控制器研发阶段的软件进行MIL测试,全功能域控HIL功能测试,生命周期内的硬件可靠性测试,域控制器的EMC和电性能测试,生产阶段的电路板FCT功能测试,生产过程的老化测试和下线的EOL测试。金蚂蚁国创在全ADVP流程都有域控制器的测试整体解决方案。 下面就部分应用进行简单的介绍: 2.域控自动化测试平台组成 域控自动化测试平台通过集成程控电源,CAN模块,LIN模块,100Base-T1转换器,1000Base-T1转换器,2/3/4/5G综合测试仪,电声分析系统,GNSS 信号模拟器,A2B模拟器,WIFI模拟器,Bluetooth模拟器,通用信号数据采集系统,定制视频板卡(支持 GMSL 和 FPD-LINK 协议),高性能示波器,万用表等设备组成测试系统,完成域控制器的功能测试、域控制器的老化测试和性能测试,以及域控制器的生产测试。 3.域控自动化测试平台的测试原理 3.1域控制器测试的原理拓扑示意图 域控制器测试原理拓扑示意图 3.2 部分测试原理和方案 3.2.1 CAN测试方案 DUT上的各模块具有多通道CAN FD模块,采用回环方式进行测试,即系统发送 CAN 将数据发给 DUT_CAN1,DUT将DUT_CAN1 接收的数据通过DUT_CAN2 发送给 DUT_CAN3,将 DUT_CAN3 接收的数据通过 DUT_CAN4 发送给 DUT_CAN5,以此类推,直至最终通过DUT_CAN8将数据发生给系统。系统对比前后发送和接收的数据,验证测试是否通过。也可以通过NI CAN卡单通道和DUT PIN to PIN对接实现总线通信。 3.2.2 LIN通信测试方案 一般域控具备多通道的LIN总线,系统采用一个 DUT 配置一块 LIN,同时采集 DUT 上的多路 LIN 的反馈信号,判定 LIN 模块工作是否正常。 也可以通过NI LIN卡单通道和DUT PIN to PIN对接实现总线通信。 3.2.3 千兆以太网 DUT 上具有多路的1000Base-t1通信接口,板卡上的千兆以太网用于两个板块之间的相互通信,并且对外无输出接口,测试时,通过 C 和 D 模块直接进行收发测试,监控通信丢包率和传输数据,之后 DUT 将数据反馈给上位机,上位机根据反馈数据判定该功能是否合格。 也可以通过NI 1000Base-t1板卡和DUT PIN to PIN对接实现总线通信。 3.2.4 百兆以太网 DUT具有多路百兆以太网,采用网络回环的方式测试,验证其丢包率是否在合格范围内。 系统采用集成多通道NI 100Base-T1 板卡的方式实现对多路、多个 DUT 的百兆以太网并行的灌包测试。 3.2.5 5G和 4G信号通信测试 DUT 上具有 1 路 5G 信号和 1 路 4G 信号,测试采用信令或非信令模式,可以选配:R&S的 CMW500综测仪,是德科技UXM系列综测仪,安立MT8821等综测仪完成2345G信号测试。通过射频线与 DUT 的 5G 和 4G 天线接口直连,测试 DUT 的吞吐量、误码率、信号灵敏度、S参数、射频参数等。 3.2.6 WIFI7和WIFI5信号通信测试 DUT 具有多路 WiFi 7和 WiFi 5,测试时,将 WiFi 7 和 WiFi 5 的天线接口和对应的路由器通过射频线直接连接,通过上位机进行灌包,监控传输速率和丢包率,验证WiFi通信功能是否合格。 系统采用集成多网卡 +路由器的方式实现对多路、多个 DUT 的百兆以太网并行的灌包测试。 3.2.7 蓝牙BT5.2通信测试 DUT 上具有两路蓝牙,低成本测试时,系统为每个 DUT 配置一个蓝牙音响,并将蓝牙音响上喇叭的驱动引出,系统通过通用信号采集系统的 AI 功能监控其上的波形,验证 DUT 的蓝牙功能是否正常。 高性能测试时使用综测仪测试蓝牙的性能。 3.2.8 BLE 信号测试 DUT 上具有一路 BLE,系统集成甲方提供的配侧件,通过 DUT 自校验之后将校验结果反馈给系统,验证该功能是否合格。 3.2.9 GNSS 信号测试 DUT 上具有两路 GNSS,通过射频线与系统上的GNSS 信号模拟器直连。GNSS 信号模拟器周期的输出固定的经纬度等信息,DUT 将采集到的经纬度信息、CN0 值(信噪比)、搜星数量反馈给系统,系统对比提供的 GNSS 信号,判定该功能是否正常,并实时记录 GNSS 连接状态。 3.2.10 低配 MIC、SPK 和高配 MIC、SPK 系统通过一套 A2B 模拟器分别向MIC发送指定的音频模拟信号(1kHz,差分),同时提供系统的通用信号,系统 AI 功能采集对应的 SPK 输出端电压和频率,以此来判定该功能工作是否正常。 3.2.11 ECall MIC 和 ECall SPK 测试 DUT 具有 1 套 ECall MIC 和 ECall SPK,系统通过通用信号数据采集系统的 AO 功能提供指定的音频模拟信号(1KHz,差分),并且提供通用信号,采集系统 AI 功能,采集 ECall 输出的电压和频率,以此来判定该功能工作是否正常。 3.2.12 视频输出信号测试 DUT 具有多路视频信号输出(IVI、P-HUD-L、P-HUD-H、P-HUD-M 和后排 console),系统集成对应通道数量的视频采集卡(根据甲方的芯片信号、帧率、像素等信息定制)。可以支持美信GMSL信号和TI FPD-LINK协议。 3.2.13 视频输入信号测试 DUT 具有多路视频输入信号(投屏输入,和环视摄像头, DMS, FWRC, FLRC,RLRC, LSCF,LSCR,RSCR,RSCF),系统集成其对应匹配的摄像头,并将其固定在钟表前(可以正常拍摄到钟表信息),DUT 采集钟表画面,进行自检,并将自检的信息反馈给系统,系统据此信息判定其功能是否正常。 高配方案采用NI FPD-LIK或者GMSL板卡产生模拟信号。 3.2.14USS 超声波雷达接口测试 DUT 上具有 多路超声波雷达接口,系统集成对应匹配的超声波雷传感器模拟器,DUT 进行自检,将自检结果反馈给系统,以此数据来判定该功能是否正常。 3.2.15USB 测试 DUT 上具有两个 USB 转接口,系统配置对应数量的 U 盘。 USB1 接口上连接的 U 盘储存 1KHz 的音频文件,DUT 自行读取,并且在蓝牙音响输出,系统采集音响输出的电压和频率信息,判定 USB1 接口工作是否正常。 USB2 接口上连接的 U 盘储存甲方提供的固定文件,DUT 自行读写,并将自检结果反馈给系统,系统以此数据,判定 USB2 接口工作是否正常。 高性能测试时,使用高端示波器识别USB2.0,USB3.0等信号,配置对应的协议对USB信号进行测试。 3.2.16 其他信号接口测试 DUT 上具有一部分现在汽车常用的通用接口。其分为两类: PWM/开关信号输入,系统通过通用信号数据采集系统向对应接口提供开关或 PWM 信号,DUT 采集信号后反馈给系统,系统对比提供的信号和反馈的报文信息,以此判定对应功能是否正常。 开关信号输出,提供通过用信号数据采集系统采集的对应接口的电压信号/高低电平,系统对比电压信号/高低电平与预设值是否在正常范围内,以此判定对应功能是否正常。 4.总结 智驾域控制器的发展依赖于强大的AI算力支持,目前领先的车载AI芯片厂商有英伟达、华为、Mobileye、高通、地平线、黑芝麻智能科技等,各企业通过自研或厂商合作形式加速布局智驾域控器产业,金蚂蚁国创也通过研发域控测试平台,为企业提供专业、全面、高效的域控测试方案,我们与国汽智联、中汽创智、潍柴清智、均胜电子、万集科技等域控企业合作,助力红旗、广汽、小鹏、蔚来、理想、长城、小米等企业智驾域控制器的优化升级,提高市场竞争力。 金蚂蚁国创团队来自于清华大学、吉林大学、北航、北京师范大学、天津大学等知名高校,自成立以来,秉持用一流供应链,成就一流客户的宗旨,不断引进先进的技术和管理经验,提高产品质量和工艺水平,与国内外众多知名汽车企业保持良好稳定的合作关系。未来,我们希望为更多汽车企业提供高品质的服务,为新能源汽车行业更好更快发展贡献一份力量。
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    2024-1-23 11:36
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    来源:德思特测量测试 德思特干货|如何使用SBench 6对数字化仪采集信号进行处理?(三)——快速傅立叶变换(FFT) 原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/mYS1iDXFNVfReCGGtF78mw 欢迎关注虹科,为您提供最新资讯! #信号采集 #信号处理 #测量测试 上一篇文章介绍了德思特SBench 6的平均运算功能。本章将继续为大家介绍SBench 6的快速傅立叶变换(FFT)。 前文回顾:https://mp.weixin.qq.com/s/j-iN_2Jrn9ZHGMaaAYsDJg 快速傅立叶变换(FFT) 快速傅立叶变换(FFT)将获取的波形从时域(幅度对时间)映射到频谱域(幅度对频率)。这使得用户可以观察构成信号的频率成分。FFT本身并不能直接改善信号质量,但它能显示信号的频率成分结构,并提供了如何移除不需要的频谱成分的信息。 FFT产生的频谱有一个离散的时间轴,就像时域信号有离散的采样时间一样。频谱中的谱线,通常称为“bins”或“cells”,每个谱线之间由分辨率带宽(f)隔开,而分辨率带宽与采集到的原始信号长度成反比,因此,要增加FFT频谱的频率分辨率,必须增加采集的原始信号长度。而频谱显示的总频率范围,或者说频率跨度,是原始信号采样率的一半,因此,要增加总频率跨度,也必须增加采样率。 在德思特SBench 6软件中,FFT结果的纵轴缩放可以设为线性单位伏特,也可以是对数单位分贝(dB)。对数刻度可以参考数字化仪的满偏刻度(dBFS)、1 毫瓦(dBm)、1 微伏(dbμV)或设为针对假定载波频谱中的最大峰值(dBc)。 (1)权重函数 理论上的傅立叶变换假设输入记录的长度为无穷大。有限的采样长度则会在频域边缘引入不连续性,为频域引入伪频率,并一定程度扭曲实际的频谱。例如,当信号的开始和结束相位不同,或者信号频率落在两个相邻的谱线之间时,使频谱变宽。 频谱展宽,以至于扩展到许多相邻的频带,称为泄漏。对于这种问题的理论应对方法是确保在显示网格内包含整数个周期,或在边缘处不出现不连续性。两者都需要信号波形频率和数字化采样率之间非常精确的同步,并且需要准确地设置采集长度,这通常只可能在实验室中实现,而不能作用于真实世界的信号。另一种方法是使用窗函数(加权)来平滑信号的边缘。 为了尽量减少这些负面影响,对获取的信号应用加权函数,使记录的端点为零。德思特SBench 6软件中的FFT功能为用户提供八种加权函数的选择,而这些加权函数则可以改变谱线的形状。对此没什么概念的读者,可以把它想象为组合到一起的一些列并行的理想带通滤波器,这些滤波器之间的频率间距为分辨率带宽,而加权函数则会影响滤波器频率响应的形状。图1比较了四种最常用的加权函数对应的频率响应。 图1:四种最常用的加权函数的谱形状比较 理想情况下,主瓣应尽可能窄,且两侧平坦,以代表真实的频谱成分,而所有旁瓣应无限衰减。窗函数类型定义了在FFT处理中使用的等效滤波器的带宽和形状。表1中展示了频谱响应的最大旁瓣幅度。较大的旁瓣电平将有助于区分密集的频谱成分。 表1:不同加权函数的关键特性 如前所述,FFT结果的频率轴是离散的,具有以分辨率带宽的倍数间隔的频点。如果输入信号频率落在两个相邻的谱线之间,能量将被分配到两个谱线中,且峰值幅度将降低。这被称为栅栏效应或波浪状效应,而扩宽频谱响应可以减少幅度变化。表1中的栅栏损失列给出了不同加权函数该效应幅值。 同时,加权函数还会影响频谱响应的带宽。等效噪声带宽(ENBW)说明了相对于矩形窗加权带宽的相对变化。将功率谱归一化到测量带宽(功率谱密度)需要将功率谱除以ENBW与分辨率带宽的积(f✖️ENBW)。 相干增益描述了给定加权函数相对于矩形窗加权的频谱幅度变化。这是一个应用在所有频率上的固定增益,可以很容易地归一化。 矩形窗加权函数是采集信号没有任何加权的响应。它具有最窄的带宽,但旁瓣幅值则相当高。由于采集时域记录中的所有点的幅度响应都是均匀的,它常用于具有瞬态性质的信号(或相对记录总长短得多的信号)。当需要以最佳频率精度进行分析时,也会使用它。 Hanning和Hamming加权函数具有良好的通用的频率响应,能提供较好的频率分辨率以及合理的旁瓣响应。Blackman-Harris则旨在获得最佳幅度精度和优秀的旁瓣抑制。 (2)FFT应用实例 图2展现了一个典型的FFT应用实例。在该实例中,我们使用宽带的仪器级麦克风和德思特TS-M4i系列14位数字化仪,获得了超声波测距仪的信号。 图2:40 kHz的超声波脉冲(左)及其FFT结果(右下全频段,右上局部放大) 采集到的时域信号在左窗格中。时域记录包含了在3.90625 MS/s采样率下采集到的16384个样本点,持续时间为4.2毫秒。得到的FFT结果(右窗格)共有8192条谱线,每条谱线之间间隔238 Hz分辨率带宽(记录时长的倒数),总频率跨度为1.95 MHz(采样率的一半)。其中,右下角的频谱是全频段总览图,右上角则是局部放大视图,只显示了前100 kHz频率范围的内容,以便更好地观察主要频谱成分。 FFT能帮助我们更好地理解构成这个信号的成分。首先我们看时域,可以知道这是一个持续时间小于采集记录长度的瞬态信号,在这种情况下我们选用了矩形窗进行加权。FFT结果中幅值最大的频率成分,明显就是我们的主要信号——40 kHz左右的脉冲。而在80 kHz附近频率的一个小峰,则是40 kHz信号成分的二次谐波。其幅度大约比40 kHz信号成分低45 dB。此外,在0~10 kHz之间也有很多低频干扰成分,其中最高的、接近DC的那部分,对应的是设备所在房间中的环境噪声。 在该实例中,我们的目标是能够测量发射脉冲和40 kHz回波之间的时延。为了实现这一点,我们需要改进这个测量过程。第一步,我们希望移除频谱中40 kHz成分之外的其它成分。现在我们将带着这个目标,来进行滤波器的设置。 (3)滤波 在德思特SBench 6专业版软件中,我们提供了低通、带通或高通选项的有限冲激响应(FIR)数字滤波器。通过输入所需的滤波器类型、截止频率或频率,以及滤波器阶数,用户可以直接在图形界面中创建这些滤波器。SBench 6软件会在滤波器无法实现时给出提示,并提出解决建议。或者,您也可以输入从其他来源获取的滤波器系数。我们将这些滤波器应用于采集到的信号,然后将滤波结果与原始采样结果或平均采样结果进行比较。在图3中,应用的带通FIR滤波器截止频率为30和50 kHz,以帮助提取目标信号。 图3:原始波形和滤波后信号及其FFT结果的对比 左上角的窗格显示了原始波形,下面对应我们之前看到的原始信号FFT结果。右上角的窗格则为通过带通滤波后的波形,滤波信号的FFT结果在右下角的窗格中。可以发现,带通滤波器消除了低频拾取噪声和80 kHz位置的二次谐波。滤波后的信号在时间域视图现在有了一个相对平坦的基线,从而能使反射信号更清楚地分辨出来,而这就是我们滤波处理的目标。由此我们也可以看出FFT对深入了解信号提供的帮助。 结论 使用德思特SBench 6软件提供的信号处理工具,如模拟运算、平均值、FFT、滤波和直方图等,将有助于加深对采集信号的见解,此外,还能生成一系列有利于进一步分析的二级信号波形。
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    2024-1-15 14:11
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    来源:德思特测量测试 德思特干货丨如何使用SBench6软件对数字化仪采集信号进行处理?(二)——平均运算功能 原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/j-iN_2Jrn9ZHGMaaAYsDJg 欢迎关注虹科,为您提供最新资讯! 上一篇文章介绍了了德思特SBench 6为板卡式数字化仪提供的波形算术运算及直方图功能。本章将继续为大家SBench 6的平均运算功能。 前文回顾:https://mp.weixin.qq.com/s/whJUKFsskQbr5DXzBE4hfA 4 平均运算 平均运算是信号处理的常用工具,一般用于减少获取信号中噪声和非同步周期杂波的影响。这需要多次重复采集和稳定的触发机制。包括随机噪声在内的,与触发时序不同步的信号成分,其幅度在平均后会降低。降低的程度取决于波形特性以及参与到平均运算的采样次数。 在本文中使用的德思特SBench 6软件,能像大多数示波器那样,执行系综平均(Ensemble Averaging),在这种运算中,多次获取到的具有相同样本位置的信号会被放到一起做平均运算。当触发足够稳定,得到的平均值中,随机噪声成分会低于单次采样样本中的随机噪声成分。 求和平均 求和平均使用一定次数的采样样本,将相同触发位置的连续波形数据的直接相加,权重相等,然后取平均。当达到最大扫描次数时,平均过程要么停止,要么自动重置然后重新开始。图4展示了系综平均的实现方式。 图6:求和平均法 在图6中,假设箭头所指的就是第n点。每次采集的第n点的振幅值相加,然后将得数除以采集的次数,最终确定第n个点的平均值。这发生在获取组中的所有样点上。得到的平均波形与每个获取的波形具有相同数量的点。 平均处理同时适用于正常采集和分段采集模式。分段平均计算允许对多段采集到的波形数据进行平均。 可预期的改善 当信号被平均处理时,加性宽带高斯噪声将减小平均次数的平方根倍。因此,平均四次采得信号可以将信噪比提高到原来的2倍。同时,非同步周期信号也将在平均中减少。减少的程度取决于从多次采样之间干扰信号的相位变化。而与触发同步的信号干扰,如畸变失真的幅度则不会因平均而减少。 平均运行算应用实例 图7展示了一个有效运用平均的典型的实例。采集到的原始信号(左窗格)是一个具有加性垂直噪声的线性阻尼正弦波。由于噪声幅度是固定存在的,而正弦波的幅度会线性减小,最终,正弦波会消失在噪声中。通过对1024次采样数据进行平均,则可将信噪比提高到足以在整个波形中分辨出正弦波的程度。 图6:使用求和平均来提高信噪比的一个例子 求和系综平均法的主要限制在于:它需要多次重复的波形,并且需要有足够稳定的稳定的触发。 移动平均 移动平均,有时也被称为Boxcar平均、门控积分平均器或平滑,它会取用户设置数量的、对称分布在两侧的相邻样本的平均值。对于样本大小为5的情况,该平均过程的数学定义如下: 参与平均的样本点数量必须与波形中的变化周期相匹配,否则移动平均可能会降低窄区特征的幅度。 图7的左侧窗格展示了使用50个相邻样本进行移动平均的示例。相比起右窗格中显示的原始波形,明显更加平滑,噪声也得到了一定程度的消除。 图7:使用50个相邻样本点进行移动平均的一个例子 END 本篇文章为大家介绍了德思特SBench 6为板卡式数字化仪提供的平均运算功能。下一章将介绍快速傅立叶变换(FFT)功能。
  • 2024-1-12 10:59
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    来源:德思特测试测量 德思特方案 | 德思特大电流注入测试方案,为电子设备打造电磁干扰“防火墙” 原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/xyAnXRThBnwa1L3FOuDkDA 欢迎关注虹科,为您提供最新资讯! 简介 在当前电子技术飞速发展的时代,各类电子设备的电磁兼容性(EMC)问题成为了产品设计和质量控制中不可忽视的关键环节。大电流注入(BCI)测试作为电磁兼容性测试的重要组成部分,主要针对电子设备在遭受外部大电流干扰时的性能稳定性与可靠性进行评估。随着汽车、军事、航空以及商业电子等领域的技术革新,特别是电动汽车的普及和自动驾驶技术的发展,车辆内部的电子系统日益复杂且密集,对抵御大电流干扰的能力提出了更高要求。 德思特大电流注入BCI测试方案提供了一套集成的设备和软件,包括信号源、放大器、功率计等,所有设备都安装在一个19英寸的机架上,方便操作和维护。该方案支持多种控制方式,此外还包含上位机软件控制整个EMC测试系统,内含报告生成器,自动记录数据。测试过程自动化,节省时间成本。能够满足从9 kHz到400 MHz的信号频率,以及高达600 mA的电流,完全符合汽车、军事、航空和商业电子等BCI测试标准。德思特提供了一种高效、可靠且易于使用的解决方案,帮助用户确保其设备和系统在受到电磁干扰时的性能和可靠性。 方案背景 大电流注入BCI测试旨在确认RF信号在耦合到互连电缆和/或电源线上时,不会导致性能下降或与被测设备的规格发生偏差。大电流BCI测试可以帮助确保设备和系统在受到电磁干扰时的性能和可靠性。这对于任何电子设备或系统来说都是至关重要的,特别是在汽车电子、军事和航空应用中,这些设备和系统的性能和可靠性直接关系到人们的生命安全。 #01汽车电子 大电流注入测试法被认为是汽车电子模块敏感度测试的最重要的测试项目,也是汽车零部件企业首先建设的项目之一。从以下的测试标准可以看到,频率范围在100 kHz~400 MHz之间。通常电流水平最高规定在200 mA。 #02军事应用 一般军事应用测试标准采用MilStd.461-CS114,测试频率范围为10 kHz~400 MHz,测试严酷等级最大需要115 dBuA #03航空应用 RTCA/DO-160(航空),频率测试范围是10kHz~400MHz。其严酷等级根据机载设备的安装位置和线缆布置方式,变化范围很宽。 #04商业应用 一般消费电子的传导抗扰度测试采用IEC 61000-4-6,150 kHz~80 MHz,最大测试等级是10 V。 从上述标准中可以看到,BCI测试一般是会覆盖到10 kHz到400 MHz的信号频率,而注入的RF信号需要达到很高的功率等级。基于以上的测试挑战,德思特提出了BCI大电流注入测试解决方案。在德思特BCI测试解决方案之前,先来看一下BCI的测试方法。 BCI测试方法 以汽车零部件大电流测试遵循的ISO 11452-4为例,简单介绍大电流BCI测试,测试方法一般分为开环法和闭环法,一般低频段使用差模注入方式,高频的使用共模注入方式进行。 测试原理 信号源产生稳定可调制信号给到放大器放大,输出后信号到定向耦合器,通过注入设备(电流注入钳或者注入探头)转为电流信号,注入到被测件中。 开环法一般是先连50 ohm电阻,标定一条电流水平对应的功率曲线,测试的时候根据标定好的功率曲线来注入干扰。 闭环法是在远离产品端用注入钳注入干扰,靠近产品端用电流钳测试,如果测试端没有达到标准要求的电流水平,加大注入功率,直到达到要求为止。 在测试过程中产生的测试数据,可通过EMC测试软件的报告生成器自动记录或工程师手动记录(效率及准确度低) 注意:信号源,放大器,功率计,定向耦合器需要放在屏蔽室外,屏蔽室放注入设备、监测设备以及测试台架和被测件。 方案优势 ●非常灵活,可根据具体BCI测试需求采用设备 ●自动化测试,包含报告生成器,节省时间成本 ●即插即用,软件更新可由用户完成,易于维护 ●集成方案,多种控制方式(以太网,USB,自带触摸屏) ●可满足低至9kHz的信号发生,以及高至600mA的电流 ●符合汽车行业,军事行业,航空航天,商用电子的BCI测试标准
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    2024-1-4 10:18
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    来源:德思特测量测试 德思特应用 | 革新MIMO无线电测试,精准测量10 MHz-8 GHz复杂射频信号!(二) 原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/ScYnA3_09XT3Gp6SRg1n4Q 欢迎关注虹科,为您提供最新资讯! 上一篇文章介绍了MIMO无线电测试的背景介绍、功率计的设计原理等。本章将继续为大家介绍功率计的测量方法及功率计实际测试应用。 【前情回顾】:https://mp.weixin.qq.com/s/d7EyyAoMwJPssJUthpKeFA 04 功率计的测量方法 (1)单端口测量 EN 300 328标准描述了如何计算单端口和多端口(MIMO设备)场景的突发RMS功率。 由于检测器在输入处提供代表RMS功率的电压,因此突发(burst)信号的RMS功率可计算如下:其中,有效样本(Pn)被视为落在20 dBc以内的值(距最高RMS值)。 为了压缩数据,并不是每个样本都被发送出去。DSP存储突发的平均值以及第⼀个和最后⼀个样本(20 dBc点)的开始和停⽌时间。这种压缩提供了足够的数据来根据EN 300 328标准进行测量,同时实现更快的数据传输。此外,功率计还能够存储100,000次突发。 (2)多端口测量 对于具有多个端⼝的设备的测量,EN 300 328标准规定,在任何给定时刻,必须计算并存储功率总和。以下示例说明了⼀个场景,其中3个端口各自具有不同的突发信息: 然后可以使用以下公式计算3个功率计的总功率: 该标准要求以与单个端口相同的方式计算多个端⼝突发的RMS功率。然而,功率计仅存储平均功率以及各个端⼝突发的开始和停止时间。当重新排列公式时,我们观察到以下情况: 这表明,对每个功率计的突发信号进行平均除以功率计的数量,相当于分别对每个功率计的样本进行求和,然后除以样本数量。针对每个功率计执行该过程,然后除以功率计的数量。 (3)同步和用户界面 总功率的计算不是由功率计本身执行的。功率计本身存储平均RMS值以及开始和停止时间。通过链式连接和触发功率计,实现同步。 可以使用RadiMation软件免费版本管理每个功率计的触发、采样率一半的时间内的同步以从每个功率计检索存储的数据。利用该软件,可以进行额外的计算,并对天线增益和波束成形增益等因素进行补偿。此外,RadiMation根据EN 300 328和EN 301 893标准确定所需的参数,例如EIRP(有效各向同性辐射功率)、RF输出功率、占空比、Tx序列、Tx间隙和观测中的介质利用率时间。 05 功率计实际测试 分为以下几个方面对德思特TS-RPR3008W与热功率计进行了对比测试。验证德思特TS-RPR3008W功率计的以下性能: ✓ 具有测量信号的带宽和复杂性的能力 ✓ 具有测量间歇性开启和关闭信号的RMS功率的能力 ✓ 测试存在加性高斯白噪声的信号的RMS功率的能力 测试使用的设备有:能够生成复杂WiFi信号的发生器来生成复杂的调制信号以及其它测试所需信号,德思特TS-RPR3008W,以及用来做对比测试的热功率计。 (1)对802.11标准下的信号测量 对802.11信号进行测量,以展示德思特TS-RPR3008W通过RMS响应测量802.11WiFi信号的带宽和复杂性的能力。 在2.4 GHz频率下,生成带宽为20、40、80、160和320 MHz的信号。最初,在没有调制的情况下确定两个功率计之间的功率偏差,作为基线。随后,产生调制信号,并检查功率增量。两个功率计的增量值应非常接近。 如前所述,热功率计的动态范围是有限的。为了实现精确测量,峰值包络功率(PEP)不得超过仪表的最⼤可测量功率,这⼀点至关重要。此外,总信号带宽应显着超过功率计的本底噪声,以确保功率计测量实际信号而不是其自身的噪声。为了实现精确测量,信号峰值始终落在功率计的测量范围内至关重要。此外,信号常常变得很弱;在这种情况下,信号必须保持可检测,从而保持在本底噪声之上。 测试在-20 dBm下进行,该测试级别用于确保测量峰值包络功率(PEP)时结果的精度,同时减轻本底噪声的影响。 以上的表格中总结了热功率计和德思特TS-RPR3008W在2.4 GHz下各种信号配置的比较。显示的值包括连续波(CW)功率、调制功率、功率增量(差值)以及功率计之间的不平衡。 这些测试表明TS-RPR3008W能够准确测量不同带宽的调制WiFi信号的功率,展示其处理具有RMS响应的802.11信号复杂性的能力。 (2)对脉冲信号测试 由于通信信号通常具有较短的开启周期,因此功率计准确测量间歇性开启和关闭信号的RMS功率至关重要。 信号发生器配置为脉冲调制,ON和OFF状态的脉冲宽度均为250 µs,以及单独配置ON和OFF状态的脉冲宽度均为25 µs,从而产生50%占空比循环。 (3)高斯白噪声(AWGN) GNSS模拟器是GNSS高精测试的关键产品,是基 除了WiFi信号和脉冲调制信号之外,还使用10、20和100 MHz的带宽在存在加性高斯白噪声(AWGN)的情况下观察到RMS功率。 06 结论 总之,TS-RPR3008W功率计在测量复杂调制信号方面表现出了卓越的能力。其准确性经过设计、严格测试以及与热功率计的比较测试得到了验证。在各种信号带宽和复杂的调制信号中证明了其准确性和可靠性。同时通过有效解决信号调制和间歇性开/关周期带来的挑战,这些功率计可为各种应用提供精确的测量。 当与RadiMation软件(免费软件)结合使用时,功率计可提供全面的参数分析,使其成为射频功率领域的多功能且有价值的工具。 宽频率范围(10 MHz至8 GHz)、高测量速度、RMS响应检测器和精密N型连接器等功能的结合凸显了这些功率计的先进设计。定制的金属外壳不仅保证了耐⽤性,还提供了有效的屏蔽和散热。 总之,TS-RPR3008W功率计的优势在于能够准确测量复杂信号、表现出稳定性并提供实用的解决方案来满足现代通信技术的需求。