将爱因斯坦头像通过AWG传输到示波器?

是德科技快讯 2021-03-02 00:00


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在感恩月前期的干货话题收集中,大家对

任意波形发生器如何产生各种通信调制信号样式提出很多疑问。


今天是德感恩月就为大家讲解一个有趣实验,如何将爱因斯坦头像通过AWG传输到示波器。

本实验由是德科技应用工程师田志东为大家带来。在这个实验当中我们会用到的设备有:

M8190A任意波形发生器,这是一台12GHz采样率,两通道的任意波形发生器。

一台PC,使用USB cable对M8190A进行控制。

MXR608A的实时示波器,带宽是6GHz。

矢量信号分析软件。


传统的实时示波器是用来分析一些常见的波形。比如说上升时间、峰峰值、眼图抖动等指标。今天会带大家做一个非常有趣的小实验。

这个有趣的小实验,就是通过这个AWG产生一个信号,把一张爱因斯坦的图像传输出去通过示波器把信号采集完再传送给我们的矢量信号分析软件。在矢量信号分析软件上,我们得到爱因斯坦的这张头像的图片。 在整个传输的过程当中,我们没有采用任何的协议,全是物理层的传输。

那下面让我们来一起期待一下这里我们能不能得到一张爱因斯坦的头像呢?

首先,生成频率范围是1.2GHz 到2.8GHz,采样率是12GSa/s的信号。我们选择爱因斯坦头像的图片生成信号时长30秒,选择下载。这样我们就通过在PC上的生成信号以后,下载AWG里。波形下载完以后,我们就可以在示波器上看到一些相应的波形。


那接下来我们会做一个

与众不同的一个小实验


用矢量性分析软件控制示波器进行数据采集,进而进行频率分析。现在我们可以看到,信号的频谱从1.2GHz 到2.8GHz的信号频谱范围,都可以看到相应的一些频谱在实时的交替出现。

下面激动人心的时刻就到了。那我们通过切换VSA到频谱瀑布图模式。看看我们能否得到爱因斯坦的头像?神奇的时刻马上就要来临了。好,我们现在已经初步的看到了一张爱因斯坦的头像。因为我们采集的时间可能不是一幅图像的开始,所以我们重新累计一下。这个时间需要30秒。现在我们看到一幅完整的爱因斯坦的图像了。我们对这个图像和我们发送的图像进行对比。我们可以看到VSA软件完美的复现了AWG产生的信号,也就是我们最初的传输信息爱因斯坦的头像。

首先,我们来看一下这个任意波形发生器M8190A,它自身带了2G的存储深度。

那如果我们用12GSa/s的采样率,那其实只能播放六分之一秒的信号。那M8190A有一个比较有用的功能叫做sequence。那通过sequence把存储深度分成不同的段,比如在这个例子当中,我们分成四段。那每一段又可以通过重复不同的次数来达到不同的播放时间长度。那在我们的这个小实验当中,爱因斯坦的图像进行调制以后通过不同的长度信号段的进行重复的播放,进而达到了三十秒的一个播放时间。

接下来,我们来看一下这台MXR608A实时示波器。

MXR608A示波器上有一个非常独特的功能,它有一个2GHz带宽的数字下变频的一个功能。正因为有这个数字下变频功能,可以让MXR快速的把数据给到我们的矢量信号分析软件。在这里我们可以看到是通过一条USB线,把示波器和这台VSA软件所在的PC连接起来。



我们来看一下VSA软件,事实上VSA软件有很多丰富的功能。

在这里我们只是用了一个非常基本的功能就是频谱的瀑布图和频谱的分析模式。接下来呢我们再来看一下这个爱因斯坦的头像,从这张图片当中,我们可以看一些细节。我们可以看到一条一条细的纹路。那其实我们图片当中也可以看到这个爱因斯坦的这种额头上的皱纹。这些都说明了一个很重要的细节,就是你的分辨率。那我们图像讲图像的分辨率,这里边我们看到的是一条条的谱线,那谱线呢也会有一个分辨率。就是我们常说的RBW。那在这里就会有两台硬件仪表和这个软件一些非常关键的因素在里边。

那首先呢。我们来看一下AWG。AWG产生的信号频率分辨率要足够。

那我们这里是用12GSa/s的采样率。它本身的谐波和杂散性能特别的优异。进而造成的是它不会产生额外的谐波杂散。也就是说我们在最终的成像上不会看到一些额外的噪点。这是AWG对图像成像的一个影响。



那我们再来看一下示波器。

那在这里示波器也有一个很重要的因素,就是你的采集的数据的分辨率。我们采用了2GHz带宽的DDC 性能以后,我们的RBW可以做到1MHz。那这样1MHz就决定了我们在这个爱因斯坦这个这张图片上的一条一条这种细的纹路。





今天我们带大家用AWG和示波器两台硬件仪表做了一个有趣的图像传输的小实验。如果你的手边也有这两台仪表。赶快动起手来,你也来做一下吧。




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