DPO解決方案

2004年8月A版

　　計算機、通信、視頻等技術(shù)的迅速發(fā)展，對測試和測量?jì)x器提出更高要求。人們希望能通過(guò)示波器看到信號異常，準確無(wú)誤地認別故障性質(zhì)，并能在事件上觸發(fā)以將其隔離，而這一切希望能在幾分鐘內完成。

　　在計算機領(lǐng)域，信號速度日益加快，時(shí)鐘速率不斷提高而定時(shí)余量卻越來(lái)越??；抖動(dòng)、異步故障和瞬態(tài)問(wèn)題越來(lái)越難以發(fā)現，但發(fā)現這些問(wèn)題所帶來(lái)的重大影響卻愈加關(guān)鍵。

　　在通信領(lǐng)域，精確鑒定正交調幅(QAM)信號和異步包數據信號等動(dòng)態(tài)復合信號、電信網(wǎng)絡(luò )速度日益提高，信道計數和容量需求與日俱增。

　　在視頻領(lǐng)域，多種國際廣播標準、壓縮技術(shù)的發(fā)展以及對模擬和數字視頻信號在分析方面的更高要求。

　　在信號測試測量方面遇到的這些挑戰，需要一個(gè)理想的解決方案。

DPO解決方案

　　針對上述信號測試測量方面的挑戰，Tektronik公司推出一個(gè)理想的解決方案—DPO(數字熒光示波器)。

　　DPO采用Tektronix公司專(zhuān)有的信號采集技術(shù)DPXTM，使其捕獲速率達到400000個(gè)波形以上，傳統DSO的波形捕獲率為每秒幾百個(gè)到上千個(gè)波形。。任何難以捕捉的毛刺、欠幅脈沖和其他不常見(jiàn)的信號異常在DPO上能顯而易見(jiàn)。DPO可使用信號的三維信息實(shí)時(shí)顯示、儲存和分析復合信號(振幅，時(shí)間，隨時(shí)間變化的振幅分布情況)。圖1示出DPO信息顯示與模擬實(shí)時(shí)(ART)示波器、數字存儲示波器的比較。圖1中的模擬實(shí)時(shí)(ART)示波器可提供信息豐富的顯示(中間圖)。DSO可提供單調的兩維顯示(右面的圖)。DPO(左面的圖)以三維數據庫儲存波形的數據點(diǎn)，可提供類(lèi)似模擬的實(shí)時(shí)顯示。

　　基于DPO上述特性，DPO解決方案對計算機可做到：

　　DPO方案對通信信號可做到：

　　DPO解決方案對視頻信號可做到：

　　DPO在計算機、通用和視頻應用實(shí)例示于圖2。

DPO內部體系結構

　　DPO采用并行處理體系結構(圖3)。DPO通過(guò)光柵掃描將數字化的波形數字數據傳送到稱(chēng)之為數字熒光體的數據庫內。該光柵系統每1/30秒將儲存在數字熒光體的信號圖像快照直接發(fā)送到顯示系統。以這種直接方式進(jìn)行的波形數據光柵化，加上直接復制到顯示內存，即可加快數據處理的全過(guò)程。DPO的并行體系結構解放了微處理器，微處理器可并行于綜合采集/顯示系統執行波形計算、測量和前面板控制任務(wù)。DPO的并行體系結構不像DSO的串行處理體系結構(圖4)，DSO串行處理體系結構在信號采集過(guò)程中需要微處理器的參與。因而降低了系統的波形捕獲速率。較高的波形捕獲速率會(huì )增加捕獲信號異常的概率。圖5示出DPO與DSO波形捕獲速率的比較。

　　示波器的捕獲速率為：

                           采集(掃描)時(shí)間
　　捕獲速率=

       采集(掃描)時(shí)間+系統(掃描)釋放時(shí)間

　　對任何示波器來(lái)說(shuō)，在顯示更新周期中都一直有釋放時(shí)間，在這段時(shí)間內不能采集信號。在釋放時(shí)間提高時(shí)，被測信號中重復率低的異常事件被觀(guān)測到的概率將會(huì )下降。

　　下面舉例加以說(shuō)明DPO與DSO捕獲概率的不同。

　　對于1MHz方波信號、1ms/格時(shí)基設置、脈沖畸變大約每秒發(fā)生一次(或每100萬(wàn)個(gè)循環(huán)發(fā)生一次)的實(shí)例，典型的DSO采集時(shí)間為10ms、系統釋放時(shí)間4ms(典型)，其捕獲概率在一秒后為0.4%；而DPO所采用的DPXTM(見(jiàn)圖6)的采集時(shí)間為10ms、系統釋放時(shí)間為20ms(典型)，其捕獲概率在一秒后為33%。而DPO和DSO查看一個(gè)問(wèn)題的時(shí)間分別為6秒(概率約為90%)和15分鐘(概率約為90%)。這足以說(shuō)明DPO并行處理結構的優(yōu)越性。(冰)