安捷倫/是德科技頻譜儀與Matlab的連接

安捷倫/是德科技是通信領域有名的測試設備廠商,平常經常用他們家的頻譜儀N9010,N9020,頻譜儀通常主要用來觀測信號的頻域請況,但實際這些頻譜儀都不僅僅是頻譜儀,一般都是矢量信號分析儀,完全可以完成IQ數據采集和處理,搭配上位機軟件可以完成更細致的信號分析和一定程度的接收機功能。

為了實現上述功能你除了需要有一臺N9010/9020的頻譜儀外,你還需要一個89601B的上位機軟件(官網報價好幾K美刀一年),每臺設備可以試用一個月,有頻譜觀測,數據采集,信號解調分析等功能。總體功能還是很好用的,就是太貴了。


對于通信算法工程師而言,實際請況下可能主要需要的還是數據采集的功能(信號解調分析功能自己完全也可以做,或者可以網上下載,或者matlab自帶庫,最近的2019版本更新了大量的通信收發的庫函數),幾千美刀買一個實在太不劃算了,因此我考慮是不是Matlab有對應的免費庫或者驅動程序(后來發現還是太天真了,Matlab庫比89601B還貴,N6171A,4000美刀)

下面給出我找到的基于Maltab的MXA可以用的數據采集方式(暫時一次只能采集1e6個點

% MATLAB PSA/MXA IQ

% Getting IQ data using the PSA/MXA driver and plot display

% SOURCE SETUP...QPSK singal, @ 1 GHz carrier, 5 Msps, & Gausian filter

% Version: 1.0

% Date: Sep 11, 2006

% 2006 Agilent Technologies, Inc.


% TCPIP parameters

% I connected using cross-over. Use 192.168.100.1 for PC

mxa_ip = '10.1.160.133';

mxa_port = 5025;


% MXA Interface creation and connection opening

mxa_if = tcpip(mxa_ip,mxa_port);

mxa = icdevice('IQ_Analyzer_v14.mdd', mxa_if);

connect(mxa,'object')


set(mxa,'Mode','Basic')


set(mxa,'SAFreqCenter',2.402e9)


set(mxa,'SASweepSingle', 'Off')


set(mxa,'WavAcquisitionTime',.010)


set(mxa,'WavRBW',8e6)


%example of passing SCPI

invoke(mxa,'WriteSCPI',':INIT:IMM');


% Get IQ data

iq = invoke(mxa,'WavReadIQData');


% Create a figure 1 and bring it to the front

figure(1)


% Vector plot (imag vs real)

plot(real(iq),imag(iq))


% Axis adjustment

axis([-.2 .2 -.2 .2])

axis square


% Labels

xlabel('I')

ylabel('Q')

title('IQ vector plot')


% Close the MXA connection and clean up

disconnect(mxa);

delete(mxa);

clear mxa;

利用上述代碼采集數據還需要Keysight 提供的一個MDD文件(Matlab驅動)下載地址

Keysight 發布的免費的頻譜觀察功能的matlab上位機軟件

附錄1:

Matlab庫功能

主要特性與技術指標

使用 MATLAB 定制信號創建、測量和數據分析

創建任意波形

定制測量和數據分析例程

創建自己的儀器應用程序和測試系統

自動執行測量、信號生成和報告生成

可用的 MATLAB 配置

MATLAB 有三種配置,可通過購買最新的兼容儀器直接從是德獲得

通過 GPIB 或 LAN 在遠程 PC 上安裝和執行 MATLAB,以及儀器進行通信

直接在 X 系列信號分析儀上安裝和執行 MATLAB,選擇任意波形發生器

自動和通信接口

支持 GPIB、LAN、USB 和 VISA 通信協議

使用 SCPI 編程或儀器驅動程序(IVI、MATLAB)與儀器進行通信

MATLAB 儀器驅動程序由是德針對 Keysight X 系列信號發生器、X 系列信號分析儀和 PSA 頻譜分析儀而創建、測試并提供支持

Keysight ESB、PSG 和 X 系列信號發生器提供用于 MATLAB 的是德波形下載助手(Keysight Waveform Download Assistant for MATLAB)

購買 N6171A 可獲得多個 MATLAB 應用示例和其它特性

額外的技術能力——用戶在購買 N6171A MATLAB 軟件時,可獲得多個使用源代碼(主要優勢)的 MATLAB 應用示例,或者與是德儀器一起訂購 MATLAB 軟件。詳情如下

單次訂購——與是德儀器一起訂購 MATLAB,可以節省您的時間,降低訂購復雜性,不會對采購成本造成什么影響

保證訪問——以 N6171A 選件的形式訂購 MATLAB,確保您在是德儀器內部或外部使用 MATLAB 軟件時,軟件許可證始終可用

雙重技術支持——當您通過是德購買 MATLAB 軟件時,是德或 MathWorks 為您提供 MATLAB 安裝和技術支持

MATLAB 的功能

MATLAB 擴展了是德信號和頻譜分析儀的功能,可分析和顯示測量結果、測試調制方案和自動進行測量

使用是德信號發生器利用在 MATLAB 中創建的簡單或復雜的波形對電子器件進行激勵

通過使用是德儀器執行測量并將結果與 MATLAB 中的已知基線進行比較,測試電子器件的功能

開發 GUI 或應用程序,使用戶能夠執行數據分析或測試

表征電子器件,以確定其與設計指標的接近程度

使用是德儀器中的實時數據驗證新的算法或測量例程

在 MATLAB 中設計定制數字濾波,并將它們應用于是德科技儀器所捕獲的信號

用戶在購買 N6171A MATLAB 時,可以下載包含應用示例的 MATLAB 技術套件

與是德儀器一起訂購 N6171A MATLAB 選件,您能夠訪問應用示例的修訂版本(MATLAB 文件格式)。這些具有可修改性的示例支持您根據特定設置對儀器能力進行擴展或定制。N6171A 包含以下應用示例和可修改的 MATLAB 源代碼:

波形排序、安全波形上傳、長波形生成應用示例適用于 Keysight X 系列信號發生器。

IQ 模式中的快速(深)數據捕獲和 ACPR 自動化測量應用示例適用于 Keysight X 系列信號發生器。

用于 Keysight M8190A 的 IQ 工具應用示例—— 適用于 Keysight M8190A、81180A、M933xA、81150A、81160A 及其它是德信號發生器,可生成任意波形并執行幅度校正。

定制信號生成和回放—— 在 MATLAB 軟件中生成任意信號,使用數字調制技術對信號進行調制,把 IQ 數據上傳到是德射頻信號發生器并進行傳輸,采集 IQ 測量結果,并回放恢復的音頻流。

IQ 數據捕獲—— 通過是德信號分析儀采集 IQ 實時數據,以進行現場或后期處理。

數字預失真(DPD)示例?—— 利用 MATLAB 軟件中的預失真技術,可以校正因放大器接近功率極限而引起的非線性。

用于 X 系列分析儀的先進數據顯示應用示例?—— 借助二維和三維顯示來分析 X 系列信號分析儀的實時數據。

調諧和偵聽?—— 該應用示例允許您使用頻譜分析儀捕獲信號,對信號進行解調,并通過 PC 揚聲器播放。

附錄2:

89601B功能

主要特性

時域和頻域分析,多達 409,601 點 FFT

支持同時進行多種測量,靈活地顯示跡線和其他測量結果

模擬解調 AM、FM、PM 信號

功率放大器的 AM/AM、AM/PM 和增益壓縮

觸發具有可選擇的電平條件、斜率、時延和釋抑

記錄采集的信號波形,以便日后回放進行故障診斷

使用簡單的寬帶多音頻激勵信號進行群時延測量(信道質量調制分析)

從 Keysight N7621B Signal Studio 軟件導入或向 Keysight N7621B Signal Studio 軟件導出多音頻激勵定義(信道質量調制分析)

使用測得的信號數據對輸入激勵模型進行校準(信道質量調制分析)

執行簡單且可重復的相位和幅度信道響應分析(信道質量調制分析)

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