本文討論了巔峰對決：NI 5665 與傳統臺式儀器對比 這一視頻中所演示的設置細節。在此演示中，比較了NI PXIe-5665與Agilent PXA的測試性能與速度。視頻并不是關于兩個儀器的技術指標對比，而是現場測試的對比。

硬件設置

在LTE和WCDMA測試中，使用了NI PXIe-5673矢量信號發生器。濾波器僅用于WCDMA信號，以盡量減少本底噪聲。在線性度測試中，使用了兩個CW信號源生成的單頻信號，并通過一個小型合并器電路進行合并。所有的信號將通過分路器分別傳給NI PXIe-5665 VSA 和Agilent PXA。

圖 1. 硬件設置和連接

此項設置確保傳輸至NI PXIe-5665 和 Agilent PXA的信號是相同的。

注意：經過分路器后，信號會略有損失。

所使用的儀器

NI PXIe-5665 14 GHz高性能矢量信號分析儀

NI PXI-2596 26.5 GHz 4x1雙RF多路復用器

NI PXIe-5673 6.6 GHz矢量信號發生器

NI PXIe-1075 18槽3U PXI Express機箱，安裝PXIe-8133嵌入式控制器

小型合并器電路

小型分路器電路

Agilent N9030A PXA信號分析儀（N9030A-513，N9030A-B40，N9030A-MPB，N9030A-P03）

SMA至SMA線纜（3套）

WCDMA SAW 濾波器（標稱頻率248.6 MHz）

相位矩陣快速同步模塊/NI PXIe-5652信號發生器 (2套)

圖2.硬件設置，儀器及其連接方式展示

儀器控制與數據傳輸

NI PXIe-5665放置于安裝有PXIe-8133控制器的PXIe-1075機箱內，使用PXI Express技術從儀器向上位機PC傳輸數據。Agilent PXA通過LXI總線（以太網）進行控制。PXA通過LXI總線傳輸數據所需時間為900 µs；而基于PCI Express總線技術的NI PXIe-565只需1 µs。如圖3所示，PXI Express的帶寬為1 GB/s，而延遲則少于1 µs。

圖3. 各種儀器控制總線的帶寬與延遲對比圖

軟件設置

主要使用的編程語言為 NI LabVIEW。控制PXIe-5665所使用的工具包和驅動程序如下：

NI LTE 測量套件

NI WCDMA/HSPA+測量套件

NI-RFSA驅動

NI LabVIEW 調制解調工具包

在Agilent PXA中載入了如下軟件：

LTE測量應用程序

WCDMA測量應用程序

相位噪聲測量應用程序

通過LabVIEW 和儀器控制驅動程序，基于SCPI指令對PXA進行控制。

LTE 協議標準細節: 所生成的LTE 標準信號是一個UPLINK信號，其中心頻率為1 GHz，帶寬為5 MHz，強度為-10 dBm。

NI PXIe-5665和Agilent PXA都會生成5個平均值。

WCDMA 協議標準細節:所使用的濾波器為SAW 濾波器，標準頻率為248.6 MHz，帶寬為 6 MHz。WCDMA 是一個DPCCH UPLINK信號，其中心頻率為248.6 MHz。

測試結果

WCDMA ACPR測試

注意：我們并不是要對分析儀的最佳ACPR性能進行測試，而只是測量在現有設置基礎上的最佳結果。使用SAW濾波器是為了讓上 下相鄰頻道的測量結果更佳。

在WCDMA ACLR測試中，Agilent PXA和NI PXIe-5665讀取相鄰頻道中約-81 dBc的信號。對于兩種設備均按如下方式設置：

噪聲校正（Agilent PXA的 IBW模式）

30kHz RBW

0 dB衰減

10個平均值

重要提示：所計算的時間為采集時間+測量時間+GPIB/LAN總線的傳輸時間

使用Agilent PXA時，被傳回至主機的只有ACPR 讀取信息，而并不是完整的軌跡。

在一個典型的測試現場中，測試工程師需要將讀數傳回至主機，并進行“通過/失敗”類的測試，因此需要將此時間考慮在內。而且，對于視頻中的所有演示試驗，都進行了10次的平均運算。測試工程師通常是需要進行一些平均運算，使得測量結果更精確。

Agilent PXA的其它選項

PXA還有一個可選的模式，即無噪聲校正的快速ACPR選項。使用快速ACPR選項，會損失一些動態范圍。NI PXIe-5665則無此限制，所有的測量均通過噪聲校正，并對速度進行優化。

圖4.此圖展示了PXA 的快速模式。若在設置中使用SAW濾波，則可實現的最佳ACPR值大約為-75 dBc。

圖5.使用IBW 模式和噪聲校正時，你可以在上通道實現-82 dBc，這一數值與使用NI PXIe-5665達到的數值接近。

圖6.正如視頻中所示，NI 5665可以在開啟平均和噪聲校正的情況下實現-81 dBc的測量，同時其速度也要比Agilent PXA快14-15倍。

TOI測試

在此測試中，我們將生成中心頻率相差1MHz的兩個單頻信號。如果兩個信號源之間沒有足夠的間隔，信號源所產生的互調失真會掩蓋被測接收機的失真。 每個信號源輸出口的AtlanTec（ACC - 20010系列）隔離器、Mini -Circuits功率分配器被用于信號結合，確保信號源失真低于被測失真的接收器水平。上下TOI都會被計算在內（只有上部TOI在視頻中顯示）。計算的上下TOI的方法如下。

IP3 Lower = P1 + (P2- IMD lower)/2

IP3 Upper = P2 + (P1 - IMD Upper)/2

以下設置對于兩個儀器都適用。

0 dB衰減

01 kHz RBW

無平均值

圖7. NI PXIe-5665和Agilent PXA的三階信號成分。NI PXIe-5665的三階信號成分的絕對強度接近-95 dBm。

如果使用更多的衰減，那么你可以獲得更多的TOI測量結果。

列表模式測試

在列表模式測試中，生成了一個1GHz的信號，并使用Agilent PXA和NI PXIe-5665進行讀取。隨機選擇2、 5、10 或14 GHz的諧波，因為兩個儀器的測試結果以3.6GHz頻點為界都會發生變化，而我們希望能正確地測量跳躍到更高次的諧波所需的時間。雖然這并不是一個標準的測試，但是它最好地展示了兩個儀器在列表模式測試中的靈活性。

注意：對兩個儀器均使用列表模式。

總時間由列表模式中的掃描時間+每個頻率跳躍峰值搜索時間+數據返回至兩臺儀器的主機所需時間組成。

圖8.在NI PXIe-5665和Agilent PXA上使用列表模式。相比大多數列表模式測試，NI 5665 要快1.5-2倍。

圖9. 遠程使用Agilent PXA列表模式，在上述條件下需要700ms的時間。

注意：Agilent PXA針對某些諧波上進行了優化。NI 5665 則是在所有的列表模式測試中速度快1.7-2倍。

EVM測量

在EVM測試中，使用NI PXIe-5673矢量信號發生器生成一個LTE信號。兩個儀器均使用如下設置：

RBW = 30 kHz

10 dB 衰減

10 次平均

關閉自動峰值檢測

圖 10. 使用Agilent PXA 和 NI PXIe-5665進行LTE EVM 測試。

使用可編程的FPGA進行在線處理

圖 11. 將信號處理移至FPGA上進行可以節省時間。

NI FlexRIO非常靈活，可以作為一個協處理器。在這一演示的設置中，所有來自PXIe-5665的數據都是在FPGA上進行處理；而在之前的演示設置中，數據是在嵌入式處理器中進行處理。這一特性的應用非常廣泛，例如硬件處理的算法、協議實現以及實時激勵-響應等應用。

測試時間比較（包含設置時間）

前面所有的測試演示都只針對單次測量的時間。而在本項測試中，除了測量時間以外，還將考慮設置時間。這在包含多種測試標準的自動化測試（例如功率放大器測試）之中很有必要。

圖 12. 若考慮設置時間，NI 5665的速度要快20倍。

總結

對于一個典型的測試設置來說，相對于使用Agilent PXA，NI PXIe-5665能夠提供相同或者更好的性能，而且在大多數測試中要快14-15倍。同時，NI PXIe-5665的成本要比傳統臺式儀器小得多。在下表中，對NI 5665以及相對應的Agilent PXA價格進行了比較。

在自動化測試系統中，PXI機箱和MXI控制器的花費通常被系統中的所有儀器均攤。例如，如果一個測試系統中包含兩個NI PXIe-5665矢量信號分析儀，并插在一個PXIe機箱中，則機箱和控制器的費用只會發生一次，因此總的投入要少于2 x $58,597。然而，如果一個測試系統中包含兩套PXA，則投入為2 x $87,745。

注意：對于自動化測試應用來說，Agilent PXA和NI PXIe-5665在PC和所選編程語言（如LabVIEW、CVI、Visual Studio等）方面的投入是相同的，因此也沒有將其納入到比較當中。