CN117434319A - 灵活的任意波形发生器和内部信号监控器 - Google Patents

Abstract

提供了灵活的任意波形发生器和内部信号监控器。一种测试和测量仪器具有任意波形发生器，该任意波形发生器具有至少两个波形发生器。每个波形发生器包括：信号发生器，用于根据数字组成输出信号的选定信号类型生成同相(I)和正交(Q)数字信号；脉冲包络定序器，用于调制I和Q数字信号的幅度；以及一个或多个乘法器，用于将I和Q数字信号与载波信号组合以产生数字组成输出信号。任意波形发生器包括：流管理器，用于为波形发生器产生调制描述符字；求和块，用于选择性地组合数字组成输出信号以产生数字多组成输出信号；数模转换器，用于将数字多组成输出信号转换成模拟输出信号；以及内部信号分析器，用于接收一个或多个数字输出信号的分析器输入。

Description

灵活的任意波形发生器和内部信号监控器

相关申请的交叉引用

本公开要求2022年7月21日提交的题为“FLEXIBLE ARBITRARY WAVEFORMGENERATOR”的美国临时申请第63/391,291号和2023年1月31日提交的题为“TEST ANDMEASUREMENT INSTRUMENT HAVING INTERNAL SIGNAL MONITORING”的美国临时申请第63/442,415号的权益，这两个申请的公开内容通过引用在其整体上并入本文。

技术领域

本公开涉及测试和测量仪器，并且更具体地，涉及任意波形发生器，以及用于创建和可视化所生成的波形的测试和测量仪器。

背景技术

随着各种信号在通信、定位和测距中的使用越来越多，装备必须将旨在用于该装备的信号与其周围的所有其他信号区分开来。例如，手机信号塔中使用的5G信号可能存在于装备操作以接收不同类型信号的区域中。制造商和用户需要使用不同类型信号的混合来测试他们的装备。信号发生器可用于用多个信号对接收器系统进行压力测试，或者复制部件可能接收的真实世界压力来测试部件或设备。

一种类型的仪器(任意波形发生器)生成选定类型的信号。然而，这些仪器中大多数不会生成作为其他信号的混合的信号，它们在任何给定的时间都生成单一信号类型。这对于针对特定类型信号测试装备是起作用的，但是当该信号是包括其他类型信号的信号混合的一部分时，则没有能力针对该类型信号进行测试。

这种情形的另一个方面在于用户不能在信号生成时确定其真实特性。通常，用户将AWG或其他信号发生器连接到信号发生器外部的频谱分析器。这会引入延迟，并且在某些情况下，在使信号经历数模转换或其他操作之前，不允许用户看到其所生成的信号。能够在信号实际离开发生器之前看到信号具有许多优点，例如能够比较所得信号和所生成的信号。

这种理想内部信号的常见用途是作为可与发生器一起采用的算法的参考，所述算法例如数字预失真(DPD)和数据驱动误差矢量幅值(EVM)测量。内部发生器信号用作DPD算法的“参考”信号，该算法将发生器的失真输出与参考信号进行比较，并使用多种技术中的一种来构建“预失真”以最小化输出失真。在EVM测量中，参考信号用于引导外部接收器对误差矢量幅值评分的评分。

本公开的实施例解决了传统仪器和发生器的这些和其他限制。

附图说明

图1示出了灵活的任意波形发生器的实施例的图。

图2示出了灵活的任意波形发生器的通道的实施例的图。

图3示出了包括内部信号监控的测试和测量设备。

具体实施方式

这里的实施例涉及可以为信号混合生成波形的任意波形发生器。作为对输入的响应，流管理器为每个涉及的波形发生器生成调制描述符字(MDW)。每个波形发生器针对其信令类型生成信号，并然后仪器将这些信号组合成输出信号混合。

图1示出了诸如任意波形发生器(AWG)或被配置成生成信号混合的其他仪器的测试和测量仪器的实施例的图。如本文所使用的，所得数字输出信号将被称为“复合信号”，意味着所得信号是其他类型的生成信号的混合。发生器可以生成最公知的射频(RF)信号类型之一，包括但不限于正交频分复用(OFDM)、单载波复调制、M进制正交幅度调制(QAM)、M进制脉冲幅度调制(M-PAM)和M进制相移键控(M-PSK)。信号发生器还可以均数字地创建多个信号，也可以创建任意非正交信号载波。一些数量的发生器将各自生成选定的信号，并且AWG将把选定的信号组合成复合信号。为了保持AWG的灵活性，在复合信号中可以只存在一个选定的信号，从而允许请求系统或用户将AWG用作单个AWG或组合AWG。

图1示出了根据实施例的灵活AWG 10的总体架构。AWG 10具有多个波形发生器，例如信号发生器16。流管理器12接收外部流或请求，该外部流或请求包括用于AWG组合成复合信号的一组信号的调制类型和参数的列表。在理解请求可能仅包括单个信号的情况下，本讨论将针对当请求包括两个或更多信号以组合成一个复合信号时的功能。

外部流输入可以由用户录入每个信号的调制类型和参数、一系列编程接口(PI)命令、或基于记录的结构类型(例如TCP/IP帧、或API(应用编程接口))等等而产生，包括下面描述的任何存储或通信介质。流管理器12取得输入，并向每个信号发生器，例如信号发生器16，发送一个信号。流管理器12可以从提供数据的存储装置14访问内部流，以允许流管理器向发生器提供数据。AWG可以包括1-N个信号发生器。AWG包括一种类型的测试和测量仪器，用于在给定环境中测试多种信号类型同时操作的环境中的被测设备或系统(DUT)。

每个发生器具有与发生器16相似或相同的结构。在一个实施例中，这些发生器包括现场可编程门阵列(FPGA)的区段，或者可以包括通用处理器、数字信号处理器、图形处理单元、远程处理器资源、web计算资源等的一部分。本讨论在本文中将这些称为“处理器”。处理器可以被配置为执行使得处理器执行实施例的任务的代码。

流管理器12接收输入，并然后将调制描述符字(MDW)发送到需要许多发生器来创建复合信号的位置。信号发生器控制要生成的信号的包络或整体形状。信号的“包络”指的是包含信号的边界，或者换句话说，信号极值的轮廓。MDW提供包络信息以及调制特性，例如调制载波、RF载波、基带载波等。MDW定义了I/Q(同相/正交)核心用来表达信号的参数内核。

该系统创建复合包络形状。发生器可以使用包络形状来表示许多形式的幅度包络调制，例如上升/下降/稳定时间、矩形、梯形、升余弦、平方根升余弦、高斯、指数等。当应用于RF信号时，许多形式的RF信号幅度调制可以包括RF脉冲上升/下降时间、扫描天线参数、变化的脉冲占空比和脉冲重复频率(PRF)。PRF本身可以通过静态、线性、非线性、指数、抖动或其他任意模式进行调制。这里使用的术语“脉冲信号”包括非脉冲连续信号的子集。使用任何上述技术，脉冲或连续信号可以包括调制的、未调制的、滤波的、未滤波的、失真的或未失真的信号。

这里的实施例描述了从IQ信号突发、基于数据的数字调制(例如3GPP标准的5G、IEEE标准的Wi-fi、通用数字QAM(将在下面具体说明)、FM和FSK、AM和ASK以及PM和PSK中的任何一个或全部形成RF信号的更完整、更通用的形式，其已倾向于用于信号通信，具有作为感测波形的次要用途。信号形成还可以包括连续波(CW)、多音CW和用作导频音的其他信号。此外，信号可以包括信号感测波形(其可以次要用于感测)，各种轮廓的CW啁啾，上、下、上-下线性和非线性扫描，矩形、梯形、指数、高斯、窗口的脉冲包络，各种类型的滤波，线性上/下、上/下啁啾的调制，FM-FSK，线性FM，非线性FM，非线性PM，Barker码，步进FM，模拟边缘抖动的脉冲参数调制，脉冲沉降缺陷，脉冲宽度调制，以及各种类型的脉冲重复率调制。最后，能够通过框架构建各种创新的既定标准和预标准波形，用于各种感测、通信或其他目的。最一般的概念是所有信号都是脉冲信号。CW信号可以被看作是具有无限脉冲宽度的脉冲信号。

然后，在18处选择性地对来自创建复合信号所涉及的每个发生器的数字组成输出信号求和，以创建数字复合输出信号。然后，数模转换器(DAC)将数字复合输出信号转换成模拟信号。模拟信号可以在乘法器26处使用本地振荡器24经历频率转换，尽管由旁路开关34组成的旁路路径可以允许信号不经历频率转换。避免频率转换的另一种选项将涉及让乘法器26的自变量为1。

所得信号可以使用可变带通滤波器28经历可变带通滤波，在30处进行放大或缓冲，并在32处被应用可变电阻以控制信号功率。对所得复合信号进行滤波可以有几种用途。在一个实施例中，滤波可以允许协议遵从，以适应通道或其他失真或非线性失真。滤波器频率响应、时间和相位响应或非线性幅度响应可以允许系统创建失真模型，客户可能希望他们的信号源复制为期望的信号。滤波还可以对信号进行预补偿或预失真，以允许信号发生器连接到非理想的外部设备，从而补偿外部附件的缺陷，外部附件例如放大器、混频器、滤波器和传输线。如将参考图2更详细讨论的，滤波器可以应用于信号发生器中的复合信号和/或组成信号。

现在转向个体发生器的架构，图2示出了这种发生器16的实施例。应当注意，这包括这种发生器的示例，并不旨在限制发生器的架构。发生器16包括MDW接收器，该接收器接收从图1所示的整个系统中的流管理器12接收的发生器的MDW。MDW模块接收列出参数内核的MDW字，并向滤波器块46提供各种参数。脉冲包络定序器(PES)使用MDW字，并向基带发生器44提供啁啾或扫描信号以及信号类型。基带发生器根据发生器44创建的选定信号类型生成同相(I)和正交(Q)信号，作为要加到数字复合输出信号的数字组成输出信号。发生器44然后向滤波器块46提供IQ信号。

该信号可以表达为：

s(t)＝(A₀(t)+A₁)*cos(2π(f_o1+fm₁(t))t+θ_i(t)+θ₂)+(B₂(t)+B₃)*sin(2π(f_o2+fm₂(t))t+θ₃(t)+θ₄)

作为通过A(t)和B(t)以及频率调制fm(t)和相位调制θ(t)来表达一般幅度调制的一种方式。

幅度A₁、B₃中的DC偏移项、频率偏移项f_o1、f_o2和相位偏移项θ₂、θ₄不随时间变化。这些项在系统操作中用于创建所需的跨通道系统或跨通道偏移，以校正通道缺陷，例如放大器失真和偏移、混频器失真和偏移、IQ失真和偏移。

为了高效和灵活的实现，幅度偏移项可以绕过DAC路由到RF放大器下游的硬件。这可以称为复合操作，由此AC信号通过DAC以及下游RF放大器和RF混频器，接着是DC求和结点，所述DC求和结点允许DC部分相加。

不同幅值的A(t)＝(A₀(t)+A₂)和B(t)＝(B₃(t)+B₄)允许灵活地处理调制所需的所需符号形成，以及通过预失真进行校正。

频率和相位项(θ(t)：θ₁，θ₂，θ₃，θ₄)在数学上是相关的：

这意味着高效的实现可以将完整的关系表达为相位方程或仅频率方程，然而它们被单独地表达以允许在发生器的实现中有作为随时间变化的相位矢量θ(n)或随时间变化的频率矢量fm(n)或者频率和相位两者的灵活性，其中n表示演化矢量的第n个样本。

使用矢量x(n)意味着离散样本的任何序列，无论它们是存储在存储器中，还是动态缓存在FIFO中，还是生成式地演化。在生成意义上，也许只有当前的样本是可用的。

滤波器块46从MDW模块接收信息，例如波形域、通道传播等、包络时间滤波和符号时间滤波(例如根升余弦(RRC)滤波)。滤波器块46然后应用期望的滤波。

时钟20在21处经历整数和小数二者的下采样，以向脉冲包络定序器、基带发生器和滤波器块提供个体的同步时钟。滤波器块的输出是组成信号的I和Q信号。乘法器48和50以及数控振荡器(NCO)52取得I和Q信号字，并将它们在NCO的正弦和余弦输出中相乘，来以由MDW确定的载波频率字在求和输出58处创建数字上变频信号。滤波器块46可以包括数字上变频，以将可能较低速率的数字信号与乘法器和NCO输出的采样率相匹配。客户/用户提供载波频率。低通滤波器54和56可以具有相同的宽度和形状。例如，如果滤波器54和56是100MHz低通滤波器，它们将允许以NCO 52给出的频率为中心的200MHz通带。源于46的基带信号通过乘法器48和50的相乘将产生n*FNCO附近的谐波和镜像(image)。低通滤波器选择第一个奈奎斯特镜像。带通滤波器可以选择更高的奈奎斯特镜像。

诸如信号发生器16的信号发生器可以包括诸如滤波器块46的滤波器，并且可以拥有根据需要或期望对信号执行操作的能力。例如，信号发生器可以向信号添加噪声，这既是扰动信号以扩大信号无杂散动态范围(SFDR)的手段，也是客户希望添加到信号的有意人为特征。噪声可以由时间长度、频率形状和幅度分布来整形。数字信号处理可以允许系统表示环境或通道失真，例如上述背板损耗、延迟或色散，电缆、波导或光纤损耗或色散，或者外部附件的影响。

在生成了组成信号并在18处与其他信号求和以形成复合信号之后，该信号经历DAC 22的转换。基带或RF载波信号应该应用于DAC，并以DAC的全采样速率进行钟控，例如25或50千兆采样/秒(Gs/s)。DAC的输出可以直接路由，也可以通过RF转换器路由。

关于时间同步和考虑，发生器将保持时间记录，以允许获知每个信号内核时间、RF脉冲、基带脉冲、CW信号时刻。这允许在精密计数器中获知每个脉冲的时间，例如时钟20之类的高速时钟周期的64比特计数器。这意味着从通过DAC和上变频器创建的脉冲包络产生具有特定MDW参数的信号的时延是已知的。预计不同形式的信号将具有不同的时延，但由于每个时延是已知的，因此在将它们传递到DAC和发生器产品的输出之前，将进行准备性计算。这允许根据与时间相关的主时钟来调度信号内核，从而使信号内核在已知时间在连接器输出处进行其调制。内部滤波块和时间对准电路允许将任何特定信号调制到任意时间/相位偏移。数字时间对准的示例是在多相旋转移位方法中，充当传送带来提前或拖延时延。在一个实施例中，可以向每个通道添加一定量的静态时延，使得不同时延的通道基于上面讨论的已知定时而对准。用户可以通过默认仪器、对准后仪器或其他用户规范来指定如何对准时间。用户还可以具有在用于对准输出的对准偏移之上指定偏移的能力。

回到图1所示的输出电路，频率转换器可以采用中等切换速度的低相位噪声本地振荡器24，或者较低相位噪声和较快切换时间的振荡器。操作一个信号发生器(通常是第一个信号发生器)的FPGA或其他处理器控制切换频率的速率。这允许各种性能水平的多个产品通过可编程能力来满足应用特定的要求。

回到图2，可以看到内部分析器60。内部分析器60允许用户在DAC之前看到数字形式的所生成复合信号，或者一个或多个组成信号，或者甚至组成信号的一个或多个IQ信号，为了简单起见，这里没有示出至这些信号的连接。测试和测量仪器测试和分析由测量仪器本身生成或来源于其的信号，例如上面的灵活的任意波形发生器。实施例给予信号发生仪器的用户查看由信号源仪器内部生成的测试信号的时间和频谱内容的能力。例如，可以在采用SignalVu频谱可视化的设备上向用户示出频谱内容，SignalVu频谱可视化可从俄勒冈州比弗顿的Tektronix公司获得。

还可以向用户显示将脉冲分析示出为所生成测试信号的时间相关测量的附加视图。例如，用户可以在测试信号生成之前或生成时查看所生成的测试信号的时间和频率分析。此外，这种包括内部信号监控的仪器有助于用户证实测试信号具有他们意图在其DUT中生成的正确属性和特性，而无需连接到任何外部仪器。这种监控和/或可视化内部生成信号的能力使测试场景的不确定性最小化，并向用户灌输他们将使用正确的激励信号驱动其DUT或受控子系统的信心。

图3示出了包括内部信号监控的测试和测量仪器70的实施例，例如AWG。仪器70包括波形发生器62，其被构造成生成任何类型的波形，并且可以采取上面讨论的灵活AWG的形式。典型地，这些波形被应用到外部DUT，用于用已知信号测试DUT。所生成的波形64在图3中被称为波形64。然后，由样本表示的所生成的波形64被发送到不同类型的波形分析器，例如可以执行IQ分析的分析器60。被分析的样本可以从整个波形的样本中选择，实质上是对样本进行采样。样本也可以经历重采样以降低数据速率。所生成的波形样本64也可以被发送到数模转换器(DAC)72，以将所生成的波形样本64转换成模拟信号。分析器60然后可以对生成的波形样本64执行频谱和时间分析。在一个实施例中，分析也可以应用于由DAC 72生成的所生成波形的模拟版本。

上述的该分析和显示特征将频谱测量能力结合到信号源中，以分析信号源将要播放(或当前正在生成)的样本，并向用户给予数字上精确的结果。结果可以在显示器68上显示给用户。通过这种方式，客户获知其各种信号占用多少带宽、它们生成多少功率、它们上升和下降有多快，以及多个波形同时播放的环境场景的确切频率位置。由于存在多种采样速率，信号的确切频率位置可能会令人困惑。以每个数据路径中的已知速率分析信号允许无疑义的精确显示。例如，在当前的AWG产品中，旨在以25GS/s的时钟速率创建带宽为250Mhz的5GHz信号。然而，如果未认识到时钟速率设置为20Gz，实际信号代之以4GHz被生成。

包括用于系统生成或发起信号的内部监控和测量的系统的仪器的一个优点是，仪器的频谱分析器可以基于生成的信号属性来预先配置。此外，对信号源生成的样本执行真正有代表性的和精确的测量的能力消除了使用外部分析器进行初步测量步骤的需要。

内部分析模块(例如频谱分析器)的包括通常将采取执行代码的一个或多个测试和测量仪器处理器的形式，该代码将使处理器执行分析。然后，处理器将向用户显示分析结果。与上述信号的估计不同，该分析导致数值上精确的测量。

本公开的方面可以在特别创建的硬件、固件、数字信号处理器或包括根据编程指令操作的处理器的特别编程的通用计算机上操作。本文使用的术语控制器或处理器旨在包括微处理器、微型计算机、专用集成电路(ASIC)和专用硬件控制器。本公开的一个或多个方面可以体现在计算机可用数据和计算机可执行指令中，例如由一个或多个计算机(包括监控模块)或其他设备执行的一个或多个程序模块中。通常，程序模块包括例程、程序、对象、部件、数据结构等，其在由计算机或其他设备中的处理器执行时执行特定的任务或实现特定的抽象数据类型。计算机可执行指令可以存储在非暂时性计算机可读介质上，例如硬盘、光盘、可移动存储介质、固态存储器、随机存取存储器(RAM)等。如本领域技术人员将理解的，程序模块的功能可以根据需要在各个方面进行组合或分布。此外，功能可以全部或部分体现在固件或硬件等价物中，例如集成电路、FPGA等。特定的数据结构可以用于更有效地实现本公开的一个或多个方面，并且这样的数据结构被认为在本文描述的计算机可执行指令和计算机可用数据的范围内。

在一些情况下，所公开的方面可以用硬件、固件、软件或其任意组合来实现。所公开的方面还可以实现为由一个或多个或非暂时性计算机可读介质携带或存储在其上的指令，这些指令可以由一个或多个处理器读取和执行。这种指令可以被称为计算机程序产品。如本文所讨论的，计算机可读介质意味着可由计算设备访问的任何介质。作为示例而非限制，计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质。

计算机存储介质意指可用于存储计算机可读信息的任何介质。作为示例而非限制，计算机存储介质可以包括RAM、ROM、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪存或其他存储器技术、光盘只读存储器(CD-ROM)、数字视频光盘(DVD)或其他光盘存储装置、磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储设备，以及以任何技术实现的任何其他易失性或非易失性、可移动或不可移动介质。计算机存储介质不包括信号本身和信号传输的短暂形式。

通信介质意指可用于计算机可读信息通信的任何介质。作为示例而非限制，通信介质可以包括同轴电缆、光纤电缆、空气或任何其他适于电、光、射频(RF)、红外、声或其他类型信号通信的介质。

示例

以下提供了所公开技术的说明性示例。这些技术的实施例可以包括下述示例中的一个或多个以及任意组合。

示例1是一种测试和测量仪器，包括：灵活的任意波形发生器，包括：至少两个波形发生器，每个波形发生器包括：信号发生器，用于根据要由信号发生器生成的数字组成输出信号的选定信号类型来生成同相和正交数字信号；脉冲包络定序器，用于为数字组成输出信号调制同相和正交数字信号的幅度；以及一个或多个乘法器，用于将同相和正交数字信号与载波信号组合，以产生数字组成输出信号；流管理器，用于接收输入并为至少两个波形发生器中的任何一个产生调制描述符字(MDW)，以用于产生数字组成输出信号；求和块，用于选择性地组合来自至少两个波形发生器中的任何一个的数字组成输出信号，以产生数字多组成输出信号；数模转换器(DAC)，用于将数字多组成输出信号转换成模拟输出信号；以及内部信号分析器，被配置为接收一个或多个数字输出信号的分析器输入。

示例2是示例1的测试和测量仪器，其中数字多组成输出信号包括以下各项之一：单个数字组成输出信号；或两个或更多数字组成输出信号的混合。

示例3是示例1或2的测试和测量仪器，其中内部分析器在求和块之前接收一个或多个数字组成输出信号，以分析一个或多个数字组成输出信号。

示例4是示例1至3中任一个的测试和测量仪器，其中内部分析器被配置成在DAC之前接收数字多组成输出信号。

示例5是示例1至4中任一个的测试和测量仪器，还包括连接到DAC的滤波器，以允许对模拟输出信号进行滤波。

示例6是示例1至5中任一个的测试和测量仪器，还包括应用于模拟输出信号的乘法器，其中乘法器可配置为具有自变量1，或者具有开关以允许对乘法器的旁路。

示例7是一种任意功能发生器，包括：至少两个波形发生器，每个波形发生器包括：数字信号发生器，用于根据要由数字信号发生器生成的数字组成输出信号的选定信号类型，生成同相和正交数字信号；数字脉冲包络定序器，用于为数字组成输出信号调制同相和正交数字信号的幅度；以及数字滤波器，用于将至少一个数字滤波器应用于同相和正交信号；以及数字信号调制器，被配置为将同相和正交数字信号与载波信号组合，以产生数字组成输出信号；流管理器，用于接收输入并为至少两个波形发生器中的任何一个产生包含参数内核的调制描述符字(MDW)，以用于产生数字组成输出信号；求和块，用于组合来自至少两个波形发生器中的任何一个的数字组成输出信号，以产生数字多组成输出信号；以及数模转换器(DAC)，用于将数字多组成输出信号转换成模拟输出信号。

示例8是示例7的任意波形发生器，其中每个波形发生器的选定信号类型是正交频分复用(OFDM)、单载波复调制、M进制正交幅度调制(M-QAM)、M进制脉冲幅度调制(M-PAM)和M进制相移键控(M-PSK)中的一种。

示例9是示例7或8中任一个的任意波形发生器，其中MDW描述作为连续波调制、射频(RF)载波和基带载波之一的信号的特性。

示例10是示例7至9中任一个的任意波形发生器，还包括应用于模拟输出信号的滤波器。

示例11是示例7至10中任一个的任意波形发生器，其中数字滤波器被配置为执行以下操作中的至少一个：创建失真模型以复制期望信号；以及对数字多组成输出信号进行预补偿或预失真中的一个，以计及非理想的外部设备。

示例12是示例7至11中任一个的任意波形发生器，其中数字信号发生器被配置为向同相和正交信号添加噪声。

示例13是示例7至12中任一个的任意波形发生器，还包括连接到模拟输出信号的本地振荡器，作为在信号发生器之一的控制下的频率转换器。

示例14是示例7至13中任一个的任意波形发生器，其中每个波形发生器被配置成：保持每个内核时间的时间记录；确定为每个内核产生信号的时延；以及相对于时间相关的主时钟调度信号内核，以在已知时间产生数字组成输出信号。

示例15是一种测试和测量仪器，包括：波形发生器，被构造为生成具有样本的数字波形；数模转换器(DAC)，用于将数字波形的样本转换成模拟波形；以及一个或多个处理器，被配置为执行代码以使一个或多个处理器在DAC之前分析样本，一个或多个分析器被配置为对波形执行信号分析，而不必连接任何外部仪器。

示例16是示例15的测试和测量仪器，其中使一个或多个处理器分析样本的代码包括使一个或多个处理器执行样本的同相和正交(IQ)分析的代码。

示例17是示例15或16中任一个的测试和测量仪器，其中使一个或多个处理器分析样本的代码包括使一个或多个处理器确定以下各项中的一个或多个的代码：波形生成多少功率、波形使用的带宽、波形上升和下降有多快。

示例18是示例15至17中任一个的测试和测量仪器，其中使一个或多个处理器分析样本的代码包括使一个或多个处理器对波形执行时间和频谱分析的代码。

示例19是示例18的测试和测量仪器，其中使一个或多个处理器对样本执行时间和频谱分析的代码包括使一个或多个处理器向用户显示信号特性的代码，所述信号特性包括调制、脉冲分析和时间相关测量。

示例20是示例15至19中任一项的测试和测量仪器，其中使一个或多个处理器分析样本的代码包括使一个或多个处理器确定同时生成多个波形时的场景的确切频率的代码。

所公开主题的先前描述的版本具有许多优点，这些优点已经被描述或者对于普通技术人员来说是显而易见的。尽管如此，这些优点或特征并不是所公开的装置、系统或方法的所有版本都需要的。

说明书(包括权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及公开的任何方法或过程中的所有步骤可以以任何组合进行组合，除了其中至少一些这样的特征和/或步骤相互排斥的组合。除非另有明确说明，否则说明书(包括权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征都可以被用于相同、等同或类似目的的替代特征所代替。

此外，该书面描述引用了特定的特征。应当理解，本说明书中的公开内容包括那些特定特征的所有可能的组合。在特定方面或示例的上下文中公开了特定特征的情况下，该特征也可以在可能的范围内用于其他方面和示例的上下文中。

此外，当在本申请中提到具有两个或更多定义的步骤或操作的方法时，定义的步骤或操作可以以任何顺序或同时施行，除非上下文排除了那些可能性。

尽管为了说明的目的已经示出和描述了本发明的具体示例，但是将理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种修改。因此，除了所附权利要求之外，本发明不应受到限制。

Claims (20)

1.一种测试和测量仪器，包括：

灵活的任意波形发生器，包括：

至少两个波形发生器，每个波形发生器包括：

信号发生器，用于根据要由信号发生器生成的数字组成输出信号的选定信号类型来生成同相和正交数字信号；

脉冲包络定序器，用于为数字组成输出信号调制同相和正交数字信号的幅度；以及

一个或多个乘法器，用于将同相和正交数字信号与载波信号组合，以产生数字组成输出信号；

流管理器，用于接收输入并为至少两个波形发生器中的任何一个产生调制描述符字(MDW)，以用于产生数字组成输出信号；

求和块，用于选择性地组合来自至少两个波形发生器中的任何一个的数字组成输出信号，以产生数字多组成输出信号；

数模转换器(DAC)，用于将数字多组成输出信号转换成模拟输出信号；以及

内部信号分析器，被配置为接收一个或多个数字输出信号的分析器输入。

2.根据权利要求1所述的测试和测量仪器，其中数字多组成输出信号包括以下各项之一：单个数字组成输出信号；或两个或更多数字组成输出信号的混合。

3.根据权利要求1所述的测试和测量仪器，其中内部分析器在求和块之前接收一个或多个数字组成输出信号，以分析一个或多个数字组成输出信号。

4.根据权利要求1所述的测试和测量仪器，其中内部分析器被配置成在DAC之前接收数字多组成输出信号。

5.根据权利要求1所述的测试和测量仪器，还包括连接到DAC的滤波器，以允许对模拟输出信号进行滤波。

6.根据权利要求1所述的测试和测量仪器，还包括应用于模拟输出信号的乘法器，其中乘法器可配置为具有自变量1，或者具有开关以允许对乘法器的旁路。

7.一种任意功能发生器，包括：

至少两个波形发生器，每个波形发生器包括：

数字信号发生器，用于根据要由数字信号发生器生成的数字组成输出信号的选定信号类型，生成同相和正交数字信号；

数字脉冲包络定序器，用于为数字组成输出信号调制同相和正交数字信号的幅度；以及

数字滤波器，用于将至少一个数字滤波器应用于同相和正交信号；以及

数字信号调制器，被配置为将同相和正交数字信号与载波信号组合，以产生数字组成输出信号；

流管理器，用于接收输入并为至少两个波形发生器中的任何一个产生包含参数内核的调制描述符字(MDW)，以用于产生数字组成输出信号；

求和块，用于组合来自至少两个波形发生器中的任何一个的数字组成输出信号，以产生数字多组成输出信号；以及

数模转换器(DAC)，用于将数字多组成输出信号转换成模拟输出信号。

8.根据权利要求7所述的任意波形发生器，其中每个波形发生器的选定信号类型是正交频分复用(OFDM)、单载波复调制、M进制正交幅度调制(M-QAM)、M进制脉冲幅度调制(M-PAM)和M进制相移键控(M-PSK)中的一种。

9.根据权利要求7所述的任意波形发生器，其中MDW描述作为连续波调制、射频(RF)载波和基带载波之一的信号的特性。

10.根据权利要求7所述的任意波形发生器，还包括应用于模拟输出信号的滤波器。

11.根据权利要求7所述的任意波形发生器，其中数字滤波器被配置为执行以下操作中的至少一个：创建失真模型以复制期望信号；以及对数字多组成输出信号进行预补偿或预失真中的一个，以计及非理想的外部设备。

12.根据权利要求7所述的任意波形发生器，其中数字信号发生器被配置为向同相和正交信号添加噪声。

13.根据权利要求7所述的任意波形发生器，还包括连接到模拟输出信号的本地振荡器，作为在信号发生器之一的控制下的频率转换器。

14.根据权利要求7所述的任意波形发生器，其中每个波形发生器被配置成：

保持每个内核时间的时间记录；

确定为每个内核产生信号的时延；以及

相对于时间相关的主时钟调度信号内核，以在已知时间产生数字组成输出信号。

15.一种测试和测量仪器，包括：

波形发生器，被构造为生成具有样本的数字波形；

数模转换器(DAC)，用于将数字波形的样本转换成模拟波形；以及

一个或多个处理器，被配置为执行代码以使一个或多个处理器在DAC之前分析样本，一个或多个分析器被配置为对波形执行信号分析，而不必连接任何外部仪器。

16.根据权利要求15所述的测试和测量仪器，其中使一个或多个处理器分析样本的代码包括使一个或多个处理器执行样本的同相和正交(IQ)分析的代码。

17.根据权利要求15所述的测试和测量仪器，其中使一个或多个处理器分析样本的代码包括使一个或多个处理器确定以下各项中的一个或多个的代码：波形生成多少功率、波形使用的带宽、波形上升和下降有多快。

18.根据权利要求15所述的测试和测量仪器，其中使一个或多个处理器分析样本的代码包括使一个或多个处理器对波形执行时间和频谱分析的代码。

19.根据权利要求18所述的测试和测量仪器，其中使一个或多个处理器对样本执行时间和频谱分析的代码包括使一个或多个处理器向用户显示信号特性的代码，所述信号特性包括调制、脉冲分析和时间相关测量。

20.根据权利要求15所述的测试和测量仪器，其中使一个或多个处理器分析样本的代码包括使一个或多个处理器确定同时生成多个波形时的场景的确切频率的代码。