测验设备制造商一直面对的应战是怎么开宣布能够满意用户最新产品测验需求的新式测验计划，他们一般选用规划专用硬件的办法来应对这一应战。关于通讯商场来说，因为新的通讯规范开展敏捷，常常需求新的信号源和丈量功用，因而带来更大的应战。为跟上规范的开展速度，测验仪器供货商有必要找到能够缩短仪器开发时刻的新办法，以使测验仪器能够满意新的丈量需求。软件界说无线电(SDR)便是一种有用的技能。
SDR是一种运用软件来调制和解调无线电信号的无线通讯体系。杰出的经济性是SDR取得广泛运用的驱动力。比较传统的模仿规划，这类体系能够以更低的本钱取得很高的灵敏性。图1给出了一个SDR体系的实例。
图1：一个软件界说无线电体系示例图。
从严厉意义上讲，数模(D/A)和模数(A/D)转化将会呈现在载波频率上，且无需模仿上变频和模仿下变频。而现在的SDR使用一般至少包含一级模仿上变频和模仿下变频。明显，A/D和D/A转化器是SDR体系的重要组成元件。转化器的速度和分辨率将决议体系所需的模仿频率转化次数。转化器需求足够大的分辨率(比特)以充沛生成或捕获调制数据，而更杂乱的调制格局将要求转化器具有更高的分辨率。转化器的速度将对可生成或可采样的最大信号频率形成约束。转化器技能正不断开展，已能够一起完成较高的分辨率和频率。
数字信号处理是SDR体系的另一个要害因素，因为它能够完成多种本来由模仿电路完成的功用，包含频率转化、调制、解谐和滤波。数字信号处理还支撑比如波形预失真和抽取等功用，因而可供给比模仿规划更好的功用。传输波形的预失真功用考虑到了模仿电路的非线性特征，并调理基带信号波形以对其进行补偿，然后能够发生更高质量的调制信号。
完成数字信号处理有三种最根本的办法。榜首种办法是运用一般核算资源(例如PC机)以软件办法完成一切的信号处理;第二种是界说一个用来完成信号处理功用的逻辑电路，并用现场可编程门阵列(FPGA)来完成这个逻辑电路;第三种办法是运用专为完成数字信号处理所需功用而规划的可编程硬件，包含数字信号处理器(DSP)和数字上变频(DUC)以及数字下变频(DDC)器材等。
上述三种办法都能满意SDR的首要规划方针，即完成一个高度灵敏的体系。可是，为到达SDR的本钱操控方针，有必要考虑体系的开发本钱和单位本钱。不同完成计划的本钱各有不同，这在很大程度上取决于体系的实时带宽需求。带宽越大，所需的处理才能就越强，相应本钱就越高。可是，关于中等功用需求而言，选用FPGA可能是本钱最高的解决计划，而DSP体系则是最廉价的挑选。
频率生成是一切通讯体系的一个要害要素。直接数字组成(DDS)是一种运用D/A转化器生成具有极准确频率的正弦波的技能。该技能能以较低的本钱完成快速频率切换。半导体工艺的前进也促进了DDS技能的快速开展。现在的DDS器材能够发生频率高达几百兆赫兹、频率分辨率达微赫兹的正弦波。
SDR技能越来越遭到一些要求兼具经济和灵敏性的使用的喜爱，例如军用通讯体系和多功用蜂窝基站。这类使用往往具有下列一起特征：
1. 要求中比及高度的灵敏性;
2. 小到中等使用规划;
3. 中比及高度的杂乱性。
测验仪器与选用SDR技能的其它使用具有许多一起的特色。测验仪器一般都非常杂乱，因为以恰当的余量丈量顶级体系需求很高的功用。比较手机或基站等大批量使用的设备，测验仪器的数量介于小到中等之间。关于测验仪器而言，灵敏性一直是一个重要特征，尤其是在通讯范畴。通讯测验仪器的要害技能要求包含高调制解调带宽、大动态量程和高数据吞吐率。
近年来，数字通讯体系(尤其是在调制格局范畴)开展敏捷。新规范的呈现意味着比如信号源之类的测验仪器有必要能够发生新的调制波形，且信号剖析仪有必要能够解谐和剖析这些新波形。不同规范的要害功用参数往往不同，因而需求选用新的剖析例程。
这些应战要求测验仪器能够快速晋级，并能够方便地添加新的调制规范。无论是从节省本钱的视点，仍是从缩短上市时刻的视点来看，可晋级功用明显都非常重要。通讯体系与设备厂商无力承当等候开发下一代测验设备的时刻丢失。此外，通讯规范还会在开发过程中频频改变，这也需求修正信号发生与剖析例程。
上述要求使得SDR技能成为测验仪器的抱负挑选。本来针对一般SDR使用的本钱与功用折衷战略相同可用于测验仪器。榜首代SDR测验仪器选用了软件处理或根据FPGA的办法。数字信号处理器材(例如DSP和DDC/DUC)的开展也供给了完成测验仪器所需的处理功用。这种办法为平衡测验仪器的本钱和功用供给了最佳挑选。
选用SDR技能的测验仪器为设备制造商及其用户带来了许多优点：首先是易于晋级到新的通讯规范。测验仪器的信号发生与剖析功用首要是由写入数字信号处理器的例程来完成。当呈现新规范时，能够很容易地编写新功用的DSP程序并经过固件晋级的办法将其发布给现有仪器的用户。
其次是因为频率切换和信号剖析速度更快而进步了吞吐量。高带宽A/D转化器和快速DSP器材能够非常高效地处理大型FFT。例如，在频距(span)较宽和分辨率带宽较低的条件下，根据DSP的剖析仪可供给比传统频谱剖析仪快几个数量级的丈量速度。直接数字组成技能的频率切换速度比传统计划要快得多，快速的频率切换将能够进步信号发生器和信号剖析仪的吞吐量。
最终一点优势是，测验仪器的上市时刻更快。测验设备制造商可运用顶级的商用信号处理器材完成仪器级的功用，这极大地降低了开发测验仪器的工作量。此外，根本的数字规划能够在各种仪器之间复用，然后进一步降低了开发本钱。例如，图2给出了吉时利公司2810矢量信号剖析仪和2910矢量信号发生器中选用的数字架构。这两种仪器都选用了相同的数字处理规划。
图2：2810矢量信号剖析仪和2910矢量信号发生器的数字架构。
通讯规范很可能会不断开展。一起，通讯体系和器材制造商所面对的测验本钱压力将迫使测验设备厂商供给更具本钱效益的仪器。SDR技能与高端信号处理器材的结合为测验设备制造商供给了可满意上述需求的强壮东西。
