基于Agilent信号发生器程控操作应用软件开发

摘 要：由于现代通信发展对测试系统的要求越来越高，测控技术也随之越来越精密，因此仪表的自动测试对其质量起到了很重要的作用。项目中所使用的是Agilent E4436B信号发生器，是根据研究虚拟仪器与PC机互连的原理，通过虚拟仪器的GPIP（HP-IB）接口将仪器与PC机互连，并利用HP VEE可视化编程语言编制对仪器进行编译，以达到PC机对仪器的程控操作。

关键词：HP VEE；信号发生器；仪表自动测试

中图分类号：TP311.1

随着科学技术的进步，人们对信息需求的时效性提出了更高的要求。一些大型精密仪器虽然功能强，但是使用操作复杂，因此给一般人员的使用带来了不便，在其校准测试过程也复杂，所以应用计算机控制的自动测试系统成为校准测试发展的必然要求。

（1）操作软件基于WINDOWS的图形界面，操作直观，可极大提高大型仪器的利用。

（2）可避免操作者因不熟悉仪表操作按钮而造成的误操作可能造成仪器损坏。

（3）可进一步构成自动测试，完成一系列测试过程的自动操作及数据自动记录，提高仪器的测试效率。

（4）可扩展某些仪器的功能。

1 自动测试系统

自动测试系统（Automatic Test System）是计算机技术和测试技术相结合的产物。通常是由程控测试仪器，自动测试用计算机，被测试物理对象以及相应的接口组成。图1便是本项目组建的E4436B自动测试系统框图。图为标准的通用接口系统，由各个装置中的接口电路和无源接口母线电缆组成。

图1 E4436B自动测试系统框图

2 Agilent信号发生器应用软件设计

2.1 Agilent E4436B信号发生器

Agilent E4426B RF信号发生器能满足从事设计和开发新一代无线通信系统及生产测试环境的工程师的需要。这是适用于3G和新兴通信制式收信机及部件测试的理想设备。它建立了新的性价比水平，提供优异的频谱纯度和数字调制能力，是适应通用研制与开发、制造和查错应用的理想设备。

2.2 可视化编程语言HP VEE

HP VEE（Visual Engineering Environment）是一种可视化编程语言，它适合于构造测试和测量应用程序――特别是适合于具有操作员界面的程序。

HP VEE对象的概念及其构成：

（1）HP VEE对象：对象相当于函数，它可带参数，返回值。

（2）HP VEE对象的构成如图2。

图2 HP VEE对象的构成

3 系统编译过程及演示

3.1 建立模拟调制

E4436B信号发生器可以用四种类型的模拟调制对RF载波进行调制：幅度、频率、相位和脉冲。下面我们便一一介绍这四种模拟调制。

3.1.1 配置AM

生成幅度调制RF载波，应有四个参数，分别是：载波频率、功率电平、AM深度设置和AM速率设置。（频率载波：1340kHz为设定值）、RF输出幅度0dBm为设定值）、AM深度和速率，先按下AM硬功能键，这时将显示AM软功能的第一级菜单（设置AM深度为90%、AM速率为10kHz）。

图3 AM配置

3.1.2 配置FM

生成频率调制RF载波，应有四个参数，分别是：RF输出频率设置（1GHz为设定值）、RF输出幅度设置（0dBm为设定值）、FM偏移设置和FM速率分别为（75kHz和10kHz）。

图4 FM配置

3.1.3 配置ФM

生成相位调制RF载波，应有四个参数，分别是RF输出频率（1GHz为设定值）、RF输出幅度（0dBm为设定值）、ФM偏移设置和ФM速率设置，分别为（0.25Л和10kHz）。

图5 ФM配置

3.1.4 配置脉冲调制

生成脉冲调制RF载波，应有五个参数，分别是RF输出频率（1GHz为设定值）、RF输出幅度（0dBm为设定值）、脉冲周期和脉冲宽度分别为（100微秒和24微秒），而脉冲源设置为内部自激。如果在PC机上，则可以通过E4436B VXIplug@play驱动程序组织中相应的指令来编写。

3.2 建立组建测试的数字调试

（1）CDMA2000（前向链路）调制。

（2）CDMA2000（反向链路）调制。

（3）W-CDMA（下行链路）调制。

（4）W-CDMA（上行链路）调制。

3.2.1 建立接收机测试的数字调制和专用的数字调制

建立接收机测试的数字调制（以GSM成帧调制为例）

（1）激活成帧数据格式。

（2）配置第一个时隙。

（3）配置第二个时隙。

（4）生成波形：打开GSM开关。

（5）配置RF输出：分别设置频率和幅度值，然后打开RF开关。

这样即可从信号发生器的RF OUTPUT连接器上获得预定义的GSM波形。然后创建用户定义的GSM状态。

3.2.2 系统编译的过程

本设计是实现Agilent信号发生器程控操作的软件开发，其实就是通过PC机对Agilent E4436B矢量信号发生器进行程控操作。

（1）系统编译前的准备。第一步，因为本项目牵涉到关于虚拟仪器，测控技术，自动测试系统，GPIB接口等方面的问题；第二步，要熟悉仪器的各项功能，先根据产品说明书对E4436B进行手动操作，对仪器有进一步的了解。

（2）功能的实现。模拟调制和数字调制的实现。

（3）系统编译的演示。把所有的程序编译完成后，制作成最后程序员操作页面。以更直观，更简单的页面操作。

图6 完整的程序

4 功能的实现

要实现PC机对E4436B的程控操作，就需在PC机上编译E4436B仪器上的功能，以达到通过PC机对仪器的操作。

下面就说说用HP VEE编写的这些功能及介绍：

Reset（预设键）：这可将信号发生器设置到一种已知状态（出厂或用户定义状态）。

图7 Reaet 图8 调制开关

调制开关：此功能切换所有调制信号的工作状态。尽管可以设置并启用各种调制状态，但RF载波只有在ON之后才会进行调制。显示屏上会一直出现一个指示符，以指示调制的开机状态。

Display设置：这个可改变仪器显示屏的亮度和对比度。

一般把显示屏的亮度设置为100。对比度设置为50。

图9 Display设置

Amplitude（幅度）设置：这个可以激活幅度功能，可改变RF输出幅度，或使用菜单来配置幅度属性，如功率搜索、用户平坦度和电平调整模式。

Frequency（频率）设置：这个可以激活频率功能，可改变RF输出频率，或使用菜单来配置频率属性，如倍频、频偏和参考频率。

LF配置：低频调制。LF输出的来源可以在内部调制源和内部函数发生器之间进行切换。

I/Q配置：选择I/Q 输入连接器。

Recall（重新调用键）：可还原以前保存在寄存器中的任何仪器状态。

Trigger（触发键）：可为某一功能启动一个即时触发事件。触发模式必须先设置为Trigger Key，然后才用次功能键启动触发事件。

错误信息：当出现错误信息的时候会有提示。

List Sweep Values配置：

Powen on（打开电源）：打开仪器电源。

Set Fast Pulse：快速生成脉冲调制。

Step Sweep配置：数据转换。

自我测试：

图10 自我测试

以上便是我所编译的全部关于E4436B信号发生器的功能，每个功能都有所不同，这样，只要我们通过程序员操作页面便能轻松的操作E4436B了。

5 结束语

在本课题中，通过用HP VEE可视化编程语言，实现了PC机对Agilent E4436B矢量信号发生器的程控操作。目前，测控技术的发展越来越重要，它可以提高通信发展的时效性和降低原本的复杂。用先进的技术和设备来改善实验条件，提高实验效率，使数据的处理快捷和准确，使仪器控制快速和高效。对于E4436信号发生器的研究，可以从建立模拟调制和建立数字调制两方面来研究。在模拟调制方面，可以通过AM、FM、ФM和脉冲四种模拟调制对RF载波进行调制。而数字调制方面，则要分成组建测试的数字调试、接收机测试的数字调制和专用的数字调制几方面来说明。通过数字调制可以应用在W-CDMA，CDMA2000，GSM，AWGN，PHS等方面。

参考文献：

[1]Robert Helsel（美）.HP VEE可视化编程[M].北京：清华大学出版社，1999.

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[4]Agilent Technologies ESG矢量信号发生器用户指南[M].美国：美国安捷伦公司，2002.

[5]Agilent E4436B矢量信号发生器[M].北京：中国安捷伦公司，2003.

[6]Agilent VEE[M].美国：美国安捷伦公司，2002.

[7]杨乐平，李海涛.虚拟仪器技术概论[M].北京：电子工业出版社，2003.

[8]黄贵荣.HP VEE高级编程技术[J].国外电子测量技术，2000.

[9]赵志谦，刘和平，周超英.图形化开发平台在虚拟仪器中的应用[J].电子世界，2003.

[10]鲁昌华，笪许燕.基于GPIB的自动测试系统组态软件的研究[J].通信学报，2001.

作者简介：吴冬妮（1983-），女，上海人，讲师，硕士，研究方向：光电子信息材料；龙飞（1978-），女，贵州贵阳人，副教授，硕士，研究方向：信息处理、嵌入式系统。

作者单位：贵州师范大学 物理与电子科学学院，贵阳 550002；贵州民族大学 信息工程学院，贵阳 550025

基金项目：贵州省科技厅联合基金（项目编号：黔科合J字LKS[2011]2号）；贵州省科学技术基金项目（项目编号：黔科合J字[2013]2216号资助项目）；贵州省科学技术基金项目（项目编号：黔科合J字LKM[2011]15号）。