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傳統的測試儀器僅有單一的測試測量功能，而且只返回給用戶簡單的測量結果。這樣的儀器雖然精度高、反應速度快并能滿足用戶基本的測試需求，但計算機技術的快速發展，使越來越多的儀器用戶需要借助高級測量儀器在PC端對測量結果進行分析。儀器I/O也隨之出現。此外，還需要多種儀器進行精確觸發和協同工作，也要求各種儀器具備統一的總線接口標準。于是，各大儀器廠商制定了眾多的儀器總線標準，其中包括GPIB、VXI、PXI以及備受業界推崇的LXI標準。LXI作為一種新的測試測量總線標準，擁有高速數據吞吐、連接方式簡單、靈活的編程環境、IEEE1588精確定時同步等眾多優勢。這些特點也使它成為下一代高性能測試總線的主流，尤其是在分布式測試領域。
LXI總線的特點及優勢

LXI聯盟成立于2004年，其成立的目的在于簡化測試系統集成方法，提高測試系統數據吞吐率，降低成本以及采用以太網技術和IEEE1588等非常成熟的通信和觸發技術來保證不同儀器廠商之間的兼容性。自2005年發布LXI 1.0版總線標準以來，現已推出1.2.01版，而在美國軍方的推動下迅速發展，目前LXI也已被定為下一代美軍電子測試系統的標準。

GPIB、VXI、PXI等較重要的儀器I/O總線在不同的應用領域具有各自的局限性。GPIB于1965年由惠普公司提出，用于連接計算機和可編程儀器，是目前通用儀器的標準接口總線，其局限性包括成本高、速度慢、距離和節點數受限制、需要另配GPIB卡等。

VXI總線的優點是速度快（160MBps)并擁有精確的時間同步，但它需要高成本機箱和特殊接口，因而在民用領域的推廣有限。

作為VXI的替代，PXI利用成熟的PC技術在儀器上進行擴展，是近年來比較流行的一種總線形式，但它和VXI一樣需要獨立的機箱，成本較高。而卡箱式儀器還有一個共有的問題，就是其系統查錯將是件非常復雜的事情。

與以上幾種總線標準相比，LXI總線標準擁有眾多優勢。LXI聯盟提出了利用現有的以太網技術對測試儀器I/O擴展，利用廉價的LAN連接設備（LAN網線、路由器和交換機）進行儀器連接，大大削減了系統集成的硬件成本 (見圖1) 。

LXI總線具有很高的數據吞吐率，未來10G以太網的速度將極大提升整個LXI測試系統的數據吞吐率，可滿足眾多系統集成者在很長一段時間內對數據傳輸速度的需求。利用LXI總線能方便地建立分布測試系統。卡箱式儀器，或者是使用GPIB總線的儀器受限于總線的長度和測試儀器節點數，很難進行分布式測試。而LXI因為使用了以太網技術，用戶可以將不同的測試儀器放到遠程測試點，在辦公室里輸入儀器的IP地址就可以得到分散各地的測試數據。LXI可以通過IEEE1588進行納秒級的時鐘同步，實現本地和遠程儀器的同步工作和數據同步采集。如果需要更高精度的同步測量，LXI-A類儀器可以提供專門的觸發總線，實現本地多機高精度同步和觸發(見圖2)。

LXI總線的另一大優勢在于，它可以與各種常見的通信總線協同工作。這使得很多非LXI設備能夠通過LXI-GPIBLXI-VXILXI-PXI轉換器直接連接到LXI測試測量系統，極大增強LXI系統的靈活性和適應能力，從而節約系統資源(見圖3)。

此外，對標準IVI驅動的支持，也使LXI儀器能夠適應多種編程語言和開發環境，用戶在更換更高指標的同類儀器時，可避免重新編寫程序的復雜過程。

在無線通信基站中搭建分布式測試系統

RIGOL DS1000B系列LXI數字示波器提供4個模擬通道、最大200MHz帶寬、2GSps實時采樣率以及50GSps等效采樣率。同時，新增的模擬通道碼型觸發功能可以捕捉信號特定邏輯關系。DS1000B采用新一代ASIC技術，為示波器定制的模擬前端替代了傳統繼電器，因此其外圍器件少、集成度高，不但提高了儀器可靠性、降低了功耗，也延長了使用壽命。此外，DS1000B示波器作為LXI-C類儀器，能為用戶提供了WEB頁面、參數設置和遠程控制功能(見圖4、圖5)。

使用DS1000B的LXI總線接口能夠方便快捷地搭建分布式測試系統。比如，在無線通信基站測試中，無線基站的運行狀況對整個網絡的運行質量有非常大的影響，因此通信運營商必須保證基站工作狀態良好，保證通信網絡正常工作。這就需要對無線通信網絡和基站進行有效監測，以保證網絡不出現掉話、信號覆蓋范圍減小、數據吞吐率驟降等問題。傳統的無線基站測試方法，工程維護人員需要攜帶笨重的測試儀器，在惡劣的野外環境中對通信設備進行現場測試和維護，因此完成一次測試任務往往需要調動大量人員，而且測試周期也比較長。

如果使用LXI測量測試設備直接接入測試點并在基站固定放置，再接入以太網，維護人員則只需要正確設置各個儀器的IP地址，便可以在監測中心隨時調出某基站的多種測試參數，快速實現無人值守的遠程監測。如果對LXI系統進行系統集成開發，可以對更多復雜的無線通信參數進行測量。

在進行基站測量時，通常需要使用符合LXI標準的頻譜分析儀、矢量信號分析儀、無線通信信號源、功率計、示波器等來測量發射機平均功率、發射頻率偏差、波形質量、RF總輸出功率、雜散發射、頻率容限等重要指標。

以測量頻率容限測試為例，需要使用多臺儀器協同工作，包括頻譜儀、計數器、矢量信號分析儀、高精度時鐘參考，如圖6所示。

通過LAN連接儀器，并對測量系統進行編程。另外，頻譜分析儀鎖定與載波有特定關系的單頻信號，利用計數器和矢量信號分析儀分析此信號。當然，在頻率容限測試中，幾種測試儀器必須使用非常準確的時鐘來達到精確的同步。對于這點要求，LXI-A類儀器可以發揮其獨特的優勢——使用同步觸發總線來同步多臺儀器，非常簡單地實現納秒級的時鐘同步。

不同基站的多種測量結果可通過互聯網傳輸到基站維護中心局，以實現運營商對基站參數的實時監控，保證及時發現基站故障、定位故障和解決故障，提高用戶滿意度(見圖7)。

本文小結

RIGOL LXI示波器的強大連通功能在分布式或遠程控制系統中顯示出獨特的優勢，允許不同工作地點的工程師共享測試結果。LXI正充分發揮著其強大的技術優勢，未來RIGOL將推出更多的LXI儀器，以幫助工程師快速搭建復雜的測試測量平臺。