ulation，I: in-phase，Q: quadrature) 分别将相位-振幅信号取出；最后用射频 (RF，Radio Frequency) 电路将信号从基频(base band) 上变频到 5G Hz的频带再传送出去。接收端 (Rx，Receiver)则是先将射频(RF，Radio Frequency)信号降频到基频，再分别解调变出 IQ 信号后，利用快速傅利叶转换(FFT)还原每一个传送的信号封包。
为了聚焦本文的主题--高速数据采集卡的应用实例，我们在WLAN电路与信号处理上做了几个简化：
- 跳过RF射频电路，直接采集Base band基频的信号来分析。
- IQ 解调变电路是以两片ADI 的Evaluation board来实现。
- 时序同步与采样时钟同步等议题并不特别讨论。我们在单端的 IQ信号之后定义了一个简单的阈值(threshold value) ，让接收端可以在解调子载波前找到符号边界(symbol boundary)。
- 并未实现细部的信号处理技巧(譬如data descrambler/convolutional encoder/data interleaving/normalize average power/windowing function…)
通过我们实际完成的系统效果来看，上述的简化对本文的目的尚可接受。 此外，每一次传送的封包 (frame) 架构如图(四)，其中 802.11a/g 规范了同步码 (preamble) 部分，首先需要先发射10个重复的短训练序列(short training sequence，共8μ second)，后面跟着2个重复的长训练序列(long training sequence，总共也是8μ second)，两者都是以 BPSK 方式调变。后续的SIGNAL 与 Data 部分(皆为 4μ second)则是以 OFDM/64-QAM 方式调变。Data 的数目为任意，可以由程控。
三、测试方法
测试信号量测：测试系统的任务是对WLAN电路板的特定位置进行基频的信号测量(图（一）的Testing Point)，电路在 Guard Interval (GI) Addition 后分别接出两组测点I+, I-, Q+, Q-。这两组信号为 I 与 Q的差分信号 (differential signal)，通过一组ADI的差分信号转单端(single end) 输出的电路，我们将I与Q的信号以单端、两个频道的方式输入 PXI-9820 Digitizer。PXI-9820 的采样速率设定为 60MS/s，分辨率为14-bit，触发模式设定为 middle trigger。
测试信号产生：发射端的基频信号封包frame是由ADLINK 自行开发的无线网卡信号控制程序产生。程序会不断重复的产生传送frame，每一个封包的 preamble符号串(symbol sequences，包括两个short 和两个 long symbols) 都是依照 802.11a 规范的训练符号 (training symbol)依序产生。Data的长度与内容为任意，封包与封包的时间间隔也是任意设定的。在本测试中，Data的长度设定在4096±n 个period，时间间隔是任意设定。
基频信号分析：通过正确的触发模式设定，PXI-9820 可以精确地从每一个 frame 的起点开始数据采样，然后将整个 frame 的数据传送至 PXI-3800 控制器的内存中。通过 PXI-380强大的运算能力，所有数据会进行实时的演算，并将整个 preamble 与 DATA 的部分进行下列计算：(1)将个别的单端I，Q信号转变成一个复数信号(I+Qi，complex signal) (2)针对每个符号(symbol)，舍弃前16点循环扩展(Cyclic Extension)的部份，进行后64点的FFT计算，总计有2个短训练序列与2个长训练序列的FFT计算，接着以BPSK解调变 (3)与步骤2相同，对后续的DATA 的部分进行FFT计算，接着进行64-QAM及星座图(constellation)计算 (4)计算信号的EVM，作为传输品质及系统设计的量化参考值。其中EVM 的定义为：
z为测试信号，R为理想信号，M为量测符号数，k为样本序号
四、测试结果
图5为ADLINK 自行开发的实时 I-Q 信号分析程序软件界面。最上方绿色的信号为I part，下方的红色的信号为Q part。仔细观察这些信号，最左方规律的部分为preamble (short与 long) 符号串，右方不规律部分为Data。左下方标示“I/Q Vector for PLCP preamble (BPSK)” 为preamble 经过BPSK 编码之后的结果。 右下方标示“I/Q Vector for Data (64-QAM)” 为Data 经过64-QAM 编码之后的星座图。中间标示 “24.237” 为这个frame 的 EVM 值。处理完这个封包之后，系统可以立即采集下一个封包信号进行处理。
五、结论
由本系统的开发过程和实际应用情况可以看出，只要选择规格适当的高速数据采集卡，搭配功能齐全的计算机，再加上一些研发人员开发的相关软硬件接口，其实就可以很快速的设计出一套价格低廉、功能实用、又可以轻易大量复制的WLAN模块检测设备。也许有些读者会觉得，要发展这些搭配的软硬件接口会有一些难度，并且会花费许多时间。但是我们的经验发现，有这种需求的产业，通常会有了解规格的研发人员，只要挑选到规格合适的数据采集卡，最
