基于PXI总线结构的宽带高速信号的存储

智能与通讯·55·
总第275期 作者简介：郑冰，工程硕士，中国电子科技集团公司第二十研究所（计量检测中心），工程师。

基于PXI 总线结构的宽带高速信号的存储
郑冰
【摘 要】本文介绍了一种基于PXI 总线结构的宽带高速信号的存储方法，对测量宽带高速信号具有一定的参考意义。

【关键词】分段存储 PXI 测量
1.前言宽带高速信号要求测试设备同时具备高采样率和超强的数据捕获能力，这对测试设备性能提出了极高的要求。

所有测试设备的存储长度都是有限的，要对这些信号进行测试不得不在分辨率和捕获长度之间做出取舍。

在测试设备中，采样率×采集时间=采集内存。

采样率越高,则数据采集的时间越小。

另一方面，若要加长采集时间窗口,则需要以降低采样率为代价。

对于一些低占空比的信号，高性能示波器采用FastFrame 技术，改善了存储使用效率和数据采集质量，消除了采集时间窗口和水平分辨率不可兼得的矛盾。

但由于示波器频率范围和采样速率的限制，针对高频率信号则无法进行测量，即使在频率范围内仍需占用大量内存，使得采集测量效率降低。

2.存储方法针对上述现有技术的不足，本文提供了一种基于PXI 总线结构的低占空比宽带高速信号的存储测量方法，使宽带高速信号能够快速进行存储和测量。

需要使用PXI 零槽控制器、PXI 中频数字化模块、PXI 下变频模块和PXI 计数器模块。

该方法采用PXI 结构的测试系统，利用同步触发信号，进行宽带高速信号的存储测量，其解决问题所采用的技术方案包括以下步骤：（1）按照图1连接设备，连接PXI 零槽控制器、PXI 中频数字化模块、PXI 下变频模块和PXI 计数器模块，将宽带高速信号连接至PXI 下变频模块的射频输入端口，将同步触发信号通过功分器分别连接至PXI 中频数字模块的触发输入端口和PXI 计数器模块输入端口。

以脉冲调制信号为例，若不存在同步触发信号，利用检波器对脉冲调制信号包络检波的方法取得调制脉冲，以该脉冲信号作为同步触发信号；（2）设置PXI 下变频模块的本振频率，使得PXI 下变频模块的输出频率为PXI 中频数字化模块的所需输入频率值；（3）将PXI 中频数字化模块设置为触发采集模式，同时用PXI 计数器模块设置为周期测量模式；
（4）开始采集宽带高速信号，将每次触发后采集得到的波形在PXI 零槽控制器中进行存储。

以脉冲调制信号为例，存储得到即为存在脉冲的时间段，无脉冲的时间段没有存储，
节约了采集内存；
（5）在采集的同时进行每次采集之间触发信号的周期测量，该周期测量值为每两次采集之间的时间间隔，将该测
量结果发送PXI 零槽控制器；
（6）按照图2所示,在时间轴上，采用在按照测量得出的时间间隔填充存储波形的方法，首先在时间轴上连接每次测量得到的时间间隔，在时间间隔的结束点作为每段波形的起始点依次填充每段存储得到的波形，用于恢复时间轴上的低占空比信号波形。

根据上述测试步骤，本方法以PXI 模块化设备为基础，
采用LABview 语言编制专用采集和测量算法来实现信号参数
的存储和测量，由PXI 总线将PXI 中频数字模块采集的波形
数据记录至零槽控制器中，最后进行波形恢复和测量，可以
实现宽带高速信号的分段存储测量。

使用的触发方式为利用同步信号触发。

在实际测试过程中，当不存在同步信号时，则设置中频数字化模块的触发方
式为中频触发，并设置为触发保持模式（即在触发保持时间段内不再进行重复触发）。

触发保持时间设置为大于低占空比信号存在波形的时间段长度，但小于两段波形之间的时间间隔长度。

上述使用的PXI 零槽控制器为NI 公司PXIE-8840型嵌入式PC 控制器，支持PXI 总线的高速对等数据传输。

上述使用的PXI 中频数字化模块为NI 公司PXIe-5624型中频数字化仪，采样速率高于PXI 下变频模块3输出的中频信号载波频率2倍以上。

上述使用的PXI 下变频模块为NI 公司PXIe-5606型下变频器，其频率范围可达26.5GHz，分析带宽为765MHz 可变，可满足所有在该带宽之下所有宽
带高速信号的变频，使输出的中频信号满足PXI 中频数字化模块2要求。

（下转90页)
图1 设备连接图图2 时间轴上填充存储波形
宽带高速信号同步信号射频输入
触发输入中频信号PXI 下变频模块3时间间隔值1时间间隔值2时间间隔值3时间间隔值4波形1波形2波形3波
形
4PXI 中频数字化模块2PXI 零槽控制器1PXI 计数器模块4
科技应用与管理·90· 总第275期 参考文献：
[1]徐文荣.在集团公司党建信息化平台全面推广应用启动会上的讲话[Z].2018-5-2.
[2]大数据技术提升党的执政能力研究课题组.充分运用大数据技术构建智慧党建、不断提升基层组织工作专业化能力[J].国企·党建，2018（1）.
[3]孙林.互联网思维作用于党建工作的动力、路径与机制[J].理论学刊，2017（5）.
信息技术发展的成果，对企业党建信息化平台加以创新，完善并发挥企业党建信息化平台的功能，促进企业党建工作的顺利开展。

3.1构建统一宣教党建工作网络载体构建统一宣教党建工作网络载体，广大党员群众能够利用固定电话、手机、计算机等终端实时登陆，从而实现了一对一、一对多、多对多的党务工作交流和信息共享等，它主要包含宣传教育和联系服务子系统。

3.1.1宣传教育子系统对党的相关基本理论、方针政策以及各级党组织工作指导性文件进行定期推送，分类设置企业发展中的热点以及重难点问题，交流相关经验、探究讨论问题。

构建起两级宣传教育机制，一是企业党委就其党建工作与业务发展重点，针对各级党务工作人员开展专题宣传培训活动；二是各基层单位党组织应用此系统，针对广大党员进行宣传培训教育[2]。

3.1.2联系服务子系统企业党委利用“统一通信”工具，将工作、学习和生活等方面的内容及时发送给党务工作者，分类管理党务工作人员，并将各类信息推送给党群工作负责人与干事。

另外，还应该具备会议电话和视频通话功能，这样有利于提升会议效率。

3.2构建移动办公党建工作网络载体快速推动移动互联网技术的发展，让移动办公党建工作网络载体发挥出更强大的功能。

对党员手机报进行编制，组织开展“手机阅读”等活动，定期将学习书籍推送给广大党员。

企业党委与各级党组织利用手机开展公文流传、待办处理、
会议管理业务，从而既能够提升工作效率，又能够确保广大党员实时对党建信息加以了解。

3.3构建视频会议党建工作网络载体
让网络视频会议办公系统实现广泛应用，构建视频会议党建工作网络载体，做到不同地区统一进行党员教育培训、
组织开展网络党组织生活会、举办重大主题活动以及党员主题实践活动等，这样不仅能够降低会议成本，而且还可以向基层及时传达精神。

3.4构建内部网站党建工作网络载体
对内部统一工作网站和党务公文流转机制加以充分应用，开设政工信息发布专栏、建立党建专题网站等。

主要发布思政教育以及与新技术和业务相关的学习资料，从而便于
广大党员青年学习。

不仅如此，还可以为入党积极分子开设“网上党校”学习课程。

4.结束语
综上所述，随着信息技术的快速发展，对企业党建工作造成了全面影响，此种影响除了在技术层面有所体现，还包括党建思路、体制以及队伍建设等，因此，企业一定要正视
新发展和新要求，结合时代的发展要求，提升信息化时代下党建工作的影响力，以此来促进企业的可持续发展。

参考文献：
[1]苏水金，如何对低占空比脉冲信号进行测试和分析，国外电子测量技术，2008.07-
[2]刘建平,9000系列示波器分段存储技术应用探讨,电子设计应用,2010-01-01.
(上接55页)上述使用的PXI 计数器模块为JYTEK 公司PXIe-5211型计数器模块，测量频率可至50MHz，内部时基准确度为2ppm，高于同步触发信号的周期测量要求。

3.结束语本方法利用计数器模块测量触发信号的模式得到各个存储段之间的时间信息，利用计数器高准确度的时基可以准确的还原被采集信号。

若实际测量过程中无法取得同步触发信号，可利用检波器对被测低占空比信号包络检波的方法取得
同步信号，计数器模块测量包络的周期时间。

利用同步触发
后分段存储的方式进行信号存储测量，该方法可根据波形出
现时间段的同步信号并控制采集时间长度决定在采集时剔除
不需要存储的波形时间段，使得在同样的采样率条件下可以
存储更长时间的信号，节约了采集内存，大大提高了测量效
率。

利用PXI 总线方式结构轻便可扩展的方式，利用PXI 下变频模块提高了测量的频率范围限制。

利用PXI 数字化模块可以灵活设置触发方式，改变了以往利用示波器FastFrame 存储受限于示波器采样速率的情况，提高了可以采集的高速
信号载波频率，并在PXI 结构中直接包含零槽控制器，可在机箱中自由增加存储流盘，保证了高速率、大容量的存储波形信息，比以往示波器方式具备更高的数据传输速率以及可扩展的硬盘容量。