解析频谱信号PassFail应用

     PassFail应用

　　PassFail功能应用在测试测量领域被广泛使用，无论是在示波器、万用表还是在频谱分析仪上都可以看到它的身影。PassFail功能的本质是将采集到的信号数据与模版数据比较，通过判断信号与模版的比较结果给出Pass或是Fail的测试结果。其流程可以归纳为：

　　1.根据测试需求编辑模版；

　　2.接入测量信号；

　　3.进行PassFail测量；

　　4.输出测量结果。

　　由于测量算法较为简单基础（将采集到的数据与与之对应的模版数据进行比较得出测试结果）所以各个仪器厂商都提供的PassFail功能如图1。

　　由于受限于仪器操作形式的限制（仪器上的旋钮、键盘、菜单等），仪器本身编辑模版、显示测量结果都非常不方便。为解决这一问题，RIGOLDSA1000（A）系列频谱仪提供上位机应用工具UltraSpectrum通过借助PC操作方式（鼠标、键盘等）解决了PassFail应用方上快速编辑模版，借助PC丰富的显示资源，提供更加丰富的数据分析途径。

　　PassFail应用--模版编辑

　　模版是一种标准，它是衡量信号的标尺，它本身和信号息息相关，它是“正常”信号加入容错值后形成的，它是PassFail测试的关键。例如在EMI测试中根据国家标准指定的测试模版，如图3。

　　针对模版的应用场景不同UltraSpectrum提供两种模版编辑方式：

　　1.通过文件形式载入；--针对固定的规范或标准（例如EMI测试中使用的模版），这类测试模版参数统一，且生命周期较长，适合通过文件形式保存使用（UltraSpectrum提供的文件保存格式是标准csv格式，方便用户在第三方软件上编辑使用）。

　　2.通过用户输入编辑；--针对不同应用场景下用户定制模板参数设置，方便用户的各种需求。

　　上述两种方式，可以互相转换，即通过文件形式载入的模版数据可以被随时调整编辑使用，被用户的编辑的模版数据亦可以被保存成文件形式存放使用。

　　UltraSpectrum在用户输入编辑模版的模式下又提供了如下功能方便用户编辑模版：

　　1.基于标准信号录制模版；

　　模版是基于被测信号产生的，通过信号本身直接产生是直接的模版生成方式。如图4所示，基于该录制模版再通过UltraSpectrum提供的快速编辑功能（删除、添加、取/小值、加/减1、复制、粘贴等操作）就可以快速的编辑出需要的针对某一特定信号的PassFail模版如图5。

图4基于信号录制模版--原始数据

图5基于信号录制模版--编辑后数据

　　2.基与标准信号位置关系编辑生成模版；

　　通过借助鼠标，通过获取鼠标在信号上的编辑的模板参数信息。如图6，用户可以根据鼠标点击勾勒出模版的大致形状，再通过提供的编辑功能细化模版使之达到测试的要求。

图6基于信号录制模版--获得模版轮廓

　　通过上述模版编辑功能编辑的模版在一定条件下（主要受编辑模版所含点的个数限制）可以直接到RIGOLDSA1000(A)仪器上方便在没有PC的环境下使用。

　　PassFail应用--结果分析

　　完成模版的编辑就可以接入信号进行测量了，测试结果需要直观详尽的反应出来，一般频谱仪提供的该功能仅限于给出是否通过（出现Fail点即判定不通过），在检查器件合格与否的应用上该结果就足够了，但当进一步分析出现Fail的原因时，这里给出的信息就显得力不从心了。如图1

　　UltraSpectrum提供了记录Fail点的方式来显示PassFail测量结果，即所有测量出现的Fail点都被记录了下来如图8中红色矩形框所示。所有出现Fail的点可以通过Mark读数。在这种模式下可以观测Fail点的总体分布情况。

图7基于PassFail终结果的输出--基于Fail点模式

　　基于上述方式显示结果只关注了Fail点缺少出现Fail点所在轨迹的信息，UltraSpectrum提供另一种观察模式来解决这一问题。如图9所示。同样这里的所有数据（Fail点，出现Fail的轨迹可以使用Mark读数）。

图8基于PassFail终结果的输出--基于轨迹模式

　　另外UltraSpectrum在提供上述功能的基础上还提供了PassFail输出功能，可以将上述两种形式下显示Fail结果使用的形式都表现出来。

　　通过前面的介绍可以看到，UltraSpectrum通过在模板编辑和测试结果显示方式上的改进使得PassFail这一基础功能的易用性得到增强，改善了用户使用频谱仪时的操作环境，使得用户能够更好的关注测量分析结果解决问题，是一种有效地借助PC增强仪器功能的典型，是一种有效增值仪器价值的手段。这种功能上的改进可以被推广到其它测量仪器(示波器、万用表等)。