德国 Spectrum 仪器公司今日宣布全面升级 SBench-6 专业版软件,以更好的服务 Spectrum 旗下 130 款高性能数字化仪、55 款任意波形发生器及 5 款数字 I/O 产品。SBench6 为仪器控制、数据采集、信号的生成、显示、分析和存档提供了简洁的可视化图形界面。为了进一步扩大软件的适用性,此次软件新增的功能不仅包括自动化功能,还提升了软件在信号处理和测量精准度方面的能力。


通过脚本轻松实现自动化

目前,用户可使用 SBench6 的脚本工具轻松实现自动化操作。脚本工具通过 SBench6 编程系统调用 ASCII 文件来执行一些基本命令。例如,使用 SBench6 下载特定的配置,开始或停止信号采集,等待或循环执行命令,导出数据甚至调用外部程序(参见图 1)。

 

图 1:ASCII 脚本要求 SBench6 每分钟执行 10 次获取,并将生成数据直接传输至 MATLAB


使用数据插值提升测量精准度
SBench6 专业版软件提供的另一重要功能就是数据插值。在数字化仪的采样率受限于测量精度的情况下,这个强大的功能可以显著提升参数测量。基于 SinX/x(亦被称为 SinX)算法,SBench6 插值函数能够通过预测的方式在实际获取的数据点之间插入样本。精准操作后,这将产生一个更为有效的采样率以及更为接近分析样本的模拟波形。

 

当输入信号频率开始接近 Nyquist limit 奈奎斯特极限(采样率的一半)时,插值的好处就呈现出来了。以图 3 为例,一个 125 MS/s 的 16 位分辨率数字化仪采集到了一个振幅为 1.82 V 和 20 MHz 的正弦波。左边黄色轨迹表示没有插值的信号,样本点由直线连接。右边蓝色的轨迹表示相同的信号,但使用了插值信号。

 

图 3 显示插值功能可以显著提升参数测量的精准度


您可以观察和对比两条线上顶部的正弦波。

 

请注意:20 MHz 的信号仍然远低于奈奎斯特极限(62.5 MHz)。然而,没有使用插值的黄色轨迹已经没有足够的采样率进行信号振幅的精准测量。问题的关键是在 125ms/s 的情况下,每个正弦波周期包含的采样点大约有 6 个。使用插值功能后,有效地提升了采样率。在这个例子中,内插因子数为 10,每个周期的样本数为 60。这两个轨迹的峰间振幅(左下角)参数测量显示,振幅的精准度得到了显著的提升。

 

只要输入信号的频率不超过奈奎斯特极限,插值还可以用于提升其他参数的测量(如上升和下降次数,以及频率和周期的循环测量)。

 

自定义计算
SBench6 专业版提供了全面的数据处理工具(FFT 分析、数学函数、筛选、平均和参数测量等等),用户可以通过一个新的插件选项自定义需要计算的内容,并自动同步到 SBench6 的计算池。该插件选项包括一个 SDK 和一系列基于 C++编程语言的示例。只要符合标准的开发语言,研发人员就可结合用于信号获取的高级算法来创造其独特的插件。此外,系统中的所有文件(如滤波器参数、传感器标定值或参考信号)都可被用于计算。此外,SDK 还提供了与用户交互的回调功能。这样,诸如警告或严重警告等消息就可以通过对话框快速呈现给用户。

 

图 2:使用自定义数据存储进行信号反演的插件示例

 

用户可通过插件选项直接将自己的处理功能集成至 SBench6 程序。生成的信号能够显示,并被用于下一步的计算、导出或作为报告的一部分。例如,将数字化仪与传感器一起使用时,插件能够将传感器校准信息嵌入程序中。图 2 显示了一个典型的插件示例,对信号进行倒置和存储。但请注意,研发者可使用整数、双值、组合框、字符串或复选按钮定义计算配置。

 

自定义计算例程的编程使 SBench6 成为了一个强大的应用程序专用工具。一旦开发了例程,生成的插件文件就可以通过 SBench6 专业版授权自由分发给终端用户。

 

单值计算

为了增强 SBench6 的测量功能,现在新的公式函数也可以计算单值。这些值可以从游标信息、任何源信号甚至是其它计算结果中得到。

 

为了提升处理的灵活性,使用函数发生器创建新波形时甚至可以访问“单值”并将其并入公式中。因此,这个波形创建工具能够让用户记录或加载信号,以及包括数学运算和单值的列表。

 

使用输入通道预览检测范围外的信号
为了方便快捷地设置数字化仪的输入范围,SBench 6 专业版增加了一个输入通道预览窗口。该窗口持续监测低采样率下的输入信号,通过柱状图显示关键型号的特征。输入通道预览窗口能够显示每个运行的通道中当前信号的最小值、最大值和平均值。彩色编码(绿色、红色和黄色)会显示信号在范围内或范围外,或者当输入范围的状态以改变。用户会立刻收到每个频道发出的预警,当更改增益或偏移设置时能够即刻呈现。

 

SBench6 专业版用户可免费使用新增功能

除了用于自定义计算的插件工具外,已经在使用 SBench6 专业版的客户可以免费使用新增功能(脚本、单值公式、输入频道预览和插值)。新增功能连同基于 FFT 的功率频谱密度测量等其它新增功能,可以通过 Spectrum 仪器官网下载更新。此外,该软件还为用户提供了基于模拟硬件运行的免费试用版,使开发人员全面了解其运作。为了更直观的展示新增功能的用法,Spectrum 仪器官网还为开发人员提供了一系列的教学视频,使其快速了解 SBench6 的基本功能。