在物聯網的大背景下，涌現出了許多智能設備。智能設備的大爆發推動了商業技術的發展，多重技術融合，復雜性不斷提升，給射頻測試帶來了嚴峻挑戰。與此同時，快速開發、快速迭代正成為智能設備廠商面臨的考驗。在這樣的快速變化下，射頻工程師需要更加智能的測試系統，提高更大的靈活性，更高的可靠性，以最低的成本加速上市時間。PXI平臺憑借其開放性、高靈活性、高性能、低成本等特點，滿足了日益增加的對復雜儀器系統的需求。

作為PXI平臺的創辦者，NI（美國國家儀器）多年來堅持為PXI用戶打造一個開放、自由的技術交流平臺- PXI技術和應用論壇（PXI TAC）。PXI TAC自2004年創辦以來，經過14年積累，已有超過兩萬工程師積極參與，見證了PXI技術誕生20年以來的每一個重大突破，已經是中國地區最大、最具影響力的PXI技術專業論壇。5月11日，時值PXI技術20年華誕之際，NI在深圳隆重舉辦了第十四屆PXI技術和應用論壇（PXI TAC 2017），攜手18家合作伙伴，分別在物聯網、射頻通信、消費電子、汽車電子和國防科研等領域為與會工程師分享了最新的PXI技術和最新的應用實例。

見證PXI技術一路進階20年

在PXI TAC上，NI研發副總裁Steve Warntjes先生將PXI技術比喻成20年前種下的一棵樹，經過20年的發展，PXI技術儼然成為一顆枝葉繁茂的參天大樹。

1997年，為滿足日益增長的復雜儀器系統需求，NI開發并提出了PXI標準；

1998年，PXI規范作為一種開放的業界標準發布；

2004年，NI將FPGA技術引入PXI平臺；

……

2017年，經過20年的發展，PXI已成為自動化測試和控制的主流模塊化儀器平臺。

PXI不僅得到眾多主流測試測量廠商的支持，而且全球各地的用戶基于PXI平臺在多個領域實現各種不同的應用，國內也有越來越多的用戶在構建或升級測試測量系統時考慮采用PXI平臺。

目前，全球已有60多家廠商的2000多種PXI模塊產品可供選擇，滿足各種測控應用需求。其中NI公司可以提供300多種不同的PXI模塊，覆蓋大部分PXI應用。

據業界知名咨詢公司Frost&Sullivan預測，到2021年，PXI平臺作為整個儀器行業的主力增長力量，將會一直以超過15%的增長率增長下去。

下一代WLAN標準802.11ax帶來新的測試挑戰

無線通信技術已經深入到人類生活和工作的方方面面，人們對于無線通信的要求越來越高，無線網絡的承受能力也面臨著越來越嚴峻的考驗。為了進一步滿足更高用戶密度、更高傳輸速率的要求，以及解決接入用戶增多的問題，下一代WLAN標準802.11ax的草案1.1應運而生，并獲得越來越多的關注。

圖1、NI技術市場工程師屠方澤

“在WiFi應用場景下，雖然802.11ac能夠達到接近7Gbps的傳輸速率，但是在高密集用戶場景下，比如機場、車站還是會出現令人難以忍受的低速體驗。新制定的標準802.11ax就旨在通過解決多用戶接入的方式來改善這一現象，”NI技術市場工程師屠方澤介紹，“802.11ax能夠顯著的提升我們的數據吞吐率，以及帶給我們更多客戶更好、更一致的高速體驗。”

屠方澤指出，新的802.11ax標準對物理層(PHY)標準進行了顯著的改動，以便在擁擠的環境中為每個數據用戶提供更高的平均數據吞吐量。與802.11ac標準相比，802.11ax可以說是前者的繼承與加強版本。兩者都支持同樣的帶寬配置，均使用5GHz頻段，并支持MU-MIMO技術。但802.11ax引入了更高階的調制方式，具有更窄的載波間距，以及更復雜的多用戶接入方式，這些變動使得特性分析、設計驗證和生產測試工作變得更加復雜。他進一步闡釋了802.11ax所帶來的新測試挑戰：

圖2、802.11ax新的測試挑戰

首先、802.11ax是在相同的帶寬下有著更窄的載波間距和更高階的調制方式，這就意味著測試系統需要更低的相位噪聲以及更好的EVM性能；

第二、802.11ax增加了對多用戶場景的支持，支持上行和下行的MU-MIMO及OFDMA。這就要求測試系統無論是在硬件還是軟件環境上都需要支持多用戶上下行的驗證。在這種背景下，我們對于其中多用戶的每一個用戶都要進行單獨的配置和測試；

第三、對于單個終端用戶，還要增加802.11ax鄰道干擾信號的測試。需要增加單個用戶的頻率、時間和功率偏移矯正。

三款新品全球首發跨越實驗室到產線測試

“作為一家以創新為驅動力的公司，NI對測試測量和控制領域的支持從不間斷。”屠方澤強調。“NI將18%的銷售額投入到研發之中，所以我們會看到NI不斷有新的技術和領先的創新產品提供給客戶。”

繼日前推出支持802.11ax的WLAN測試工具包17.0之后，NI 又在PXI TAC 2017重點發布了三款最新產品。這些產品為物聯網、消費電子和射頻通信廠商和科研機構，提供了覆蓋從實驗室設計開發到大規模量產的解決方案。

圖3、NI 在PXI TAC2017 全球首發的三款新品

· MXI Thunderbolt

使用MXI Thunderbolt接口通過筆記本電腦來控制PXI系統

· PXI全新任意波形發生器

NI全新任意波形發生器具備出色的模擬性能，使用16位的DAC，具有800MS/s更新率，非常適合于各種場景下的自動化測試。

· 802.11ax WTS-IS 1.3

NI WTS無線測試系統1.3版本基于靈活的軟件和模塊化硬件，可實現快速多DUT執行，顯著降低成本、提高產量，為最新802.11ax、藍牙低功耗和低功耗物聯網設備的多站點測試提供了高效而強大的平臺。結合日前發布的WLAN測試工具包17.0，NI跨越從實驗室到產線的測試，實現對802.11ax的全面覆蓋。

軟件定義的NI PXI平臺  挑戰無限測試可能性

NI一直致力于為工程師、科學家提供能夠幫助他們提高生產力、加速創新和探索的系統。NI的核心理念便是以軟件為中心的平臺。通過由高效LabVIEW系統設計軟件和模塊化PXI硬件組成的業界領先平臺，NI正不斷挑戰無限可能性。NI所服務的行業是多種多樣的，包括射頻、無線通信、半導體、汽車、消費電子等領域，幫助工程師提高測試、測量和控制系統開發的速度和生產力。

屠方澤談到，從一個電子產品的誕生說起，技術上創新都是從一個idea，一個靈感中得來，從一個靈感到產品需要走過原型化系統驗證、芯片設計、產品設計和產品測試。

靈活可自定義的NI PXI平臺，面對現在最新最火熱的5G原型設計，也通過軟件定義無線電提供了非常好的解決方案，可以進行多個5G關鍵技術的驗證：

圖4、5G協議中的關鍵技術

·  Massive MIMO

通過與隆德大學合作，首次實現100天線Massive MIMO原型化系統，并且在國內和多個科研機構進行合作，包括東南大學、復旦大學、英特爾等多家機構都使用NI Massive MIMO硬件原型化平臺，快速原型化他們的先進算法，實現平臺型驗證。

·  毫米波通信系統

○  信道測量：通過與AT&T的合作，完成毫米波的信道測量，并在測試時間上取得非常大的進展，通過FPGA將測量時間由原來的15分鐘降低到150毫秒。

○  硬件原型：包括NOKIA、北京郵電大學、東南大學、上海無線通信中心、Verizon等在內的廠商和研究機構通過NI的PXI平臺，快速搭建適合自己的5G研究平臺，實現71-76GHz單載波毫米波傳輸系統和28GHzOFDM毫米波傳輸系統。

·  新型物理層

將NI LTE應用架構中跟物理層相關的調制，從OFDM改成GFDM，便可快速搭建一個新型的5G平臺。通過和NTT Docomo合作，搭建正交多址接入（NOMA）原型系統，實現功率域分配服務多用戶的方案。

·  超密集組網

通過NI LTE應用框架，在上層搭載NI原型化平臺，實現從物理層到網絡層的仿真，做超密集組網的研究。通過密集組網、混合組網實現5G關于網絡容量提升1000倍的要求。

總而言之，基于NI PXI的平臺不但可以覆蓋前期的原型驗證，而且可以覆蓋中后期實驗室的驗證以及產線的測試。

最后，屠方澤總結道，智能的設備需要更加智能的測試系統。在智能的無線射頻測試系統當中需要有三個關鍵環節，缺一不可，那就是：開放靈活的軟件、模塊化的硬件以及充滿活力的生態系統。數以千計的公司已經借助采用NI軟件定義的平臺降低了測試成本，縮短測試時間以及提高測試系統靈活性。NI提供一個完整的生態系統幫助客戶取得成功。

本文為MWRF.NET原創文章，未經允許不得轉載，如需轉載請聯系market#mwrf.net(#換成@)