攻克信号生成难题：
揭秘 AWG 相位不连续性的解决方案

方案背景

任意波形发生器（AWG）是现代通信、雷达、电子测量、量子科学等领域中不可或缺的重要仪器。工程师和科研人员常使用 AWG 生成并循环播放精确控制的波形信号，以满足信号模拟、器件测试等多样化需求。

然而，在 AWG 循环输出波形的过程中，若所播放波形片段并非某一周期的完整倍数，信号连接处将出现相位突变（Phase Discontinuity），进而在频域中产生不必要的频谱杂散与失真。这一问题若未妥善处理，可能造成以下不良后果：

  • 通信系统误码率升高，测试失去参考价值；
  • 在雷达信号模拟时，错误的信号特征可能影响目标检测的精度；
  • 高频测量中的信号纯度降低，影响测量可信度；
  • 音频、多音信号测试中产生互调失真与非线性误差。
此外，AWG 另一常见任务是按精确频率重现波形。受点数和采样率限制，工程师往往需要借助电子表格，反复计算波形参数，以匹配期望的输出频率。这一过程不仅繁琐耗时，还极易因人为计算失误引入误差，如同在精密仪器的校准中出现偏差，导致最终生成的波形与预期大相径庭。
AWG 相位不连续

德思特 AWG 相位不连续性的解决方案

方案简介

针对 AWG 在信号循环播放中普遍存在的“相位不连续”难题，德思特提出了参数化波形生成方案，并在德思特TS-TrueArb AWG 软件中全面集成该功能，成为 德思特任意波形发生器AWG 的标准配置。

该方案通过参数化波形自动计算机制，从根本上保障了波形循环的连续性，避免了频谱杂散的产生，同时显著简化了波形生成与频率匹配的计算过程。

德思特任意波形发生器（AWG）关键功能

参数化波形设置

德思特TS-True-Arb AWG 软件允许您通过三种不同方式创建模拟 / 数字波形：
  • 以 txt 格式导入波形点
  • 使用波形编辑器软件
  • 添加新的参数化波形

您可在软件中通过可视化界面直接选择所需波形类型，并配置相关参数，包括：

  • 正弦波 / 方波 / 脉冲波 / 多音波 / 扫频波 / PRBS 等；
  • 可调参数：频率、幅度、上升/下降时间、占空比、延迟等。

波形设置

波形参数设置

参数自动计算：快速生成精准波形

信号频率由点数和采样率自动计算得出，在使用德思特任意波形发生器（AWG）时，可以使用参数自动计算的功能，省去手动调试的麻烦。

例如：采样率=5 GS/s，波形点数=1000，则：

  • 输出周期 = (1/5 GS/s) × 1000 = 200 ns
  • 信号频率 = 1/200 ns = 5 MHz

系统将自动根据用户目标频率、采样率、点数等参数进行匹配计算，免去繁琐的外部工具辅助计算。

同时需要注意Wrap around开关：开启时强制整数周期，保证波形完整；关闭时可设非整数周期，但需注意可能引入杂散信号。

内置四种波形生成策略，实现频率与周期匹配的自动优化，根据需求选择策略，兼顾灵活性与稳定性！

参数自动计算功能

脉冲参数波形：快速生成复杂脉冲信号

在前沿科研、量子技术、激光与光子学、雷达/激光雷达测试及半导体等领域，精确的脉冲波形至关重要。但传统方法（如Matlab/Python计算后导入AWG）耗时且复杂。

德思特AT波形编辑器简化了这一流程，结合参数化波形功能，可快速生成高精度脉冲，避免相位不连续问题。

✅ 一键设置关键参数（脉宽、占空比、上升/下降时间、延迟）
✅ 实时切换占空比与脉冲宽度
✅ 自动优化，避免相位不连续

一旦参数脉冲波形准备就绪，就可以将其插入到序列发生器中，然后按下 “运行” 按钮开始生成信号。

脉冲类型的参数波形所遵循的模型

脉冲参数波形

Multitone多音信号参数波形：一键生成复杂频谱信号

多音信号由多个不同频率、幅度和相位的正弦波叠加而成，在频谱上表现为离散频点，在时域上形成复合波形。可应用于如下经典场景：

  • 音频测试（设备频率响应、互调失真）
  • 通信测试（放大器非线性、接收器灵敏度）
  • 射频测量（天线谐振、滤波器调谐、电缆检测）
  • 卫星/地面通信（跳频、线性度验证）

德思特通过参数化波形工具，无需编程即可快速生成多音信号：
✅ 自由添加多个频点（频率、幅度可调）
✅ 自动合成时域复合波形，避免相位中断
✅ 直接输出，无需导出数据

操作步骤

  1. 选择“Multitone”模式点击“Add New Tone”
  2. 添加频点（如10MHz/3V、100MHz/3V、300MHz/3V）
  3. 点击“Commit”保存波形
  4. 在序列器中运行，设备实时输出

波形保存到 waveform list波形列表中

输出多音信号示例

方案优势

彻底解决相位
不连续问题

参数化控制+周期
闭环机制，
有效避免频谱杂散信号

自动计算和
极简配置

自动匹配采样率
与波形周期，
无需手动计算

显著提高
波形创建效率

不再依赖 Excel、
Matlab、Python
等工具辅助

支持高复杂度
应用

支持激光、量子、
雷达等对脉冲要求
极高的实验场景

丰富波形
类型支持

覆盖主流信号类型，
多音、脉冲、PRBS
一站式完成

即开即用
无额外付费

参数化功能作为
标准配置提供，
节约部署成本

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