首先，讓我們回顧一下電子測量儀器發(fā)展歷史。到目前為止，我們可將其總結為四代：第一代是模擬式;第二代為數字式;第三代是智能式，這基于微處理器芯片，GPIB總線標準，PC-DAQ等;第四代是虛擬儀器，很重要的標志是VXI/PXI/LXI儀器總線標準的確立。
再來看看儀器總線發(fā)展的歷史，從 70 年代提出，后成為IEEE488 標準的 GPIB;到1992批準為IEEE-1155-1992 標準的VXI;到1997年由NI公司發(fā)布，1998 年成立系統(tǒng)聯盟的PXI;直到2005 年推出，眾多主流廠商加入聯盟，至今被稱為下一代國防自動化測試最為關注的LXI，另外，2002 年提出了合成儀器(SI)的概念，它是一個可重復配置的系統(tǒng)，能夠通過標準化接口連接一系列硬件單元和軟件組件，使用各種處理技術進行信號生成或測量工作。不難
看出，未來測試技術的發(fā)展正向數字化、寬帶化、高精度、軟件化、智能化、集成化、多功能化、電路專用化、誤差分析模型化、測試系統(tǒng)模塊化、高穩(wěn)定性方向發(fā)展。正如西安電子科技大學測控工程與儀器系任獲榮教授所稱：先進電子測量儀器是各種高科技的綜合。
國防電子裝備的測試技術需求相對較高，這主要與其六個階段的不同要求相輔相成：在設計論證階段，需要在實物實現之前進行預先驗證，降低項目風險;研制階段中，要進行調試測試和聯調測試，對系統(tǒng)進行優(yōu)化;生產階段中，要考慮部件測試、工位測試和出廠測試，以保證參與組裝設備達標;在使用維護階段，需要進行裝備內建測試裝置、現場維護測試、使用效能評估等等重要測試;在退役處理階段也要必須進行作戰(zhàn)使用性能評估。面對數據采集在國防應用中更精準、更快速、更小巧和高密度、更便宜的新要求，由此可見，國防電子裝備的測試需要一種能夠提供開放的數據接口、能快遞適應變化、更靈活軟件構架、更高通用性的專用測試系統(tǒng)來接受挑戰(zhàn)。常用的數據采集有PCI、USB、GPIB、PXI、LXI，而LXI合成儀器最有助于建立更小粒度的測試系統(tǒng)，具有一定成本優(yōu)勢，更符合國防測試的新要求。
短短三年LXI技術已經成為了主流技術之一。在美國市場，GPIB、PXI、LXI 以是三足鼎立了。測試和測量行業(yè)的領導者共同發(fā)起的LXI聯盟是因為認識到以太網所提供的能力是其它接口無法達到的。當初LXI的建立就是利用以太網簡化系統(tǒng)集成和增強其測試能力，專家和廠商都意識到了，未來的LXI 市場的良性競爭將會極大地增大成本優(yōu)勢。LXI 是一種聯通性體系結構，其中每一類產品都有其特定需要。由于LXI提供沒有限制的節(jié)點數、距離和帶有時間戳的數據，從而可實現分布式的同步測量，LXI的應用日益廣泛。例如對于航天領域中，聯網儀器能簡化繁瑣的資產管理任務，并實現自動化，自動查詢和識別使其很容易在網絡上跟蹤儀器型號、序列號、固定版本、上次校準時間和下次校準時間。
目前，中國已建成了許多使用LXI儀器的系統(tǒng)，尤其在國防軍工領域。例如中國航天系統(tǒng)的一個用戶，在復雜的熱真空測試系統(tǒng)應用中LXI同步和控制數百臺電源。此系統(tǒng)中，電源周期性接通和斷開，模擬因衛(wèi)星對太陽方向的改變，以及太空中隨時間變化的熱負載。只有采用LXI標準以太網來構建系統(tǒng)才得到了對優(yōu)化的效果，簡化了接線，使查錯、同步和控制變得容易。LXI 接口分A、B、C 類，多臺LXI B級儀器間微妙量級的時間同步對國防系統(tǒng)中精確的時鐘同步具有特殊意義，例如火箭發(fā)射的瞬間。另外，除測試系統(tǒng)外，很多廠商都在這個市場積極致力于開發(fā)LXI 儀器。
例如美國安捷倫科技有限公司開發(fā)了一系列L X I 時代數字萬用表， 最新技術遍及 Agilent 34410A 的方方面面，不但有極大地速度改進，還增強了測試性能，完全符合LXI 標準;美國吉時利公司的 Keithley 3700 是基于 TSP和LXI技術的七位半高密度數據采集系統(tǒng)，有13 中測試功能，充分解決了傳輸帶來的速度瓶頸;最值得一提的是，我國自主研發(fā)企業(yè)的代表普源精電公司在 LXI 技術發(fā)展中也起到了關鍵作用。Rigol 推出的幾種LXI 產品如DS1000B 系列數字示波器是國內第一臺符合LXI C類標準的數字示波器等，為中國國防軍工行業(yè)提出了應對解決方案，例如通過雷達信號與環(huán)境信號仿真，配合任意波和無縫互聯功能，另外還可以模擬環(huán)境噪聲信號，實現方式是仿真雷達信號間的工作環(huán)境，可以用其獨特的無縫互聯功能。另外還有多路激光驅動信號的仿真等，證明了中國企業(yè)完全可以自主設計、制造并產業(yè)化世界先進水平的測試測量儀器，是行業(yè)內可以學習的榜樣之一。
未來的LXI測試測量將如何發(fā)展?有三大趨勢引領著測量測試的未來：首先，建立系統(tǒng)時間至關重要。沒人能有充分的時間建立繁瑣的系統(tǒng)，工程師們往往供不應求，通過LXI，就無需把寶貴的資源用于在PC 中安裝專門的I/O 卡及適配器、接上昂貴的特種電纜或配置儀器上。LAN工具更能自動發(fā)現和配置任務，而且成本低廉，隨時可用。有時間識別功能的LXI A 類和B 類儀器用時間戳和時間記錄，可獲得對系統(tǒng)定時前所未有的可視能力，能更好地優(yōu)化系統(tǒng)。有時間識別功能的儀器允許測試工程師同步通道，重建時間序列，以能通過鑒別空閑時間、穩(wěn)定時間和延遲來優(yōu)化系統(tǒng)吞吐量。同時也能簡化系統(tǒng)的支持和維護。第二，執(zhí)行速度是關鍵參數。對建立生產、設計驗證和多通道數據采集測試系統(tǒng)集成商來說，執(zhí)行速度是測試系統(tǒng)的一項關鍵參數。以太網的速度消除了集中式單處理器系統(tǒng)中儀器至控制器的數據流量和處理器瓶頸。對大多數測試系統(tǒng)來說，測試系統(tǒng)速度大多是由儀器測量速度決定，而不是I/O速度。LXI儀器是智能儀器，有能力執(zhí)行其它體系結構所不能完成的很多任務。分布式并行體系結構可以提高系統(tǒng)性能。
智能儀器的能力加上LXI 定義的通信協議就構成了更有效的體系結構。
可識別時間的LXI B 類和A 類儀器及系統(tǒng)備用事件記錄，可以幫助工程師清晰得到指定儀器的操作時間、查錯和優(yōu)化。第三，儀器下載代碼日益普及。LXI 的可下載腳本、狀態(tài)調用和對等通信等特征完全適合應用。不需要儀器和控制器間的運行時間和I/O 流量，代碼就可以直接下載到儀器。除加載儀器控制任務外，還能提高系統(tǒng)速度和簡化系統(tǒng)軟件設計。對系統(tǒng)集成者來說，可極大提高其實用性和價值。LXI 對等通信或群播通信及觸發(fā)可在無控制器干預下進行初始化，直接的腳本執(zhí)行使眾多功能更加強大。
可見，下一代的國防軍工測試測量技術LXI正助力系統(tǒng)集成工程師們迎接著新的挑戰(zhàn)。測試系統(tǒng)設計師必須改進系統(tǒng)設置時間、速度和吞吐量以及特定分析要求。目前，測試測量領域正朝著集成化、虛擬化、自動化、國產化的趨勢發(fā)展，我們期待著越來越多的國產化廠商適應最新的挑戰(zhàn)，各大廠商不斷推出類似設計的產品，加速LXI 市場的市場優(yōu)勢。
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