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使用 MATLAB 实现实验自动化:问答回顾

了解如何实时从变量获取数据、如何通过 MATLAB 连接到 Moku,以及如何使用 FPGA 执行数学函数

2024 年 9 月 17 日

    本回顾和问答环节补充了我们的网络研讨会,题为 利用 MATLAB 和可重构仪器的强大功能实现实验自动化。如果你无法现场参加,你可以 注册并获取点播链接.

    除了网络研讨会摘要之外,我们还针对以下选定的观众问题提供深入的解答。

    网络研讨会回顾

    在本次演讲中,工程师 Hank Long 向用户展示了如何利用 MATLAB 实现 Moku(基于 FPGA 的可重构仪器系列)的实验控制堆栈,以最大限度地提高效率和速度。他介绍了如何开始使用 木库 MATLAB API,从基本安装到连接和配置仪器。Hank 讲解了 MATLAB 脚本 执行自动本底噪声分析,频率扫描与 主要优点以及使用 Moku 设备进行数据流传输。

    观众提问

    你不能只使用 get_data() 函数并实时将数据存储在 matlab 变量中吗?获取数据的方法有什么区别?

    是的,您可以使用 get_data() 以及网络研讨会演示中使用的方法。但是,get_data() 通常用于快速、实时的数据采集。它不像 save_high_res_buffer() 那样具有数据帧的完整分辨率。例如,如果我们在 摩库示波器 提供 33.6 万个数据点 Moku:Pro,我们无法使用 get_data() 获得完整分辨率——我们只能获得最多 16,384 个点,默认为 1024 个点。因此,如果我们使用 save_high_res_buffer(),我们可以使用所有板载内存。

    您可以了解更多关于我们的 API 参考页面 和 知识库.

    MATLAB API 连接是通过 Wi-Fi 进行的吗?

    是的,通过 Wi-Fi 连接。您也可以使用 USB 连接。

    我们可以在一个 for 循环中操作两个仪器吗,例如在一个 for 循环中操作波形发生器和示波器?

    是的,你可以。要设置多仪器模式并同时运行多台仪器,请参阅 API 参考指南在这里.

    如何执行代数运算,然后将结果作为模拟输出发送?

    这是一个常见问题——数学函数发生在软件的客户端,而不是固件端。这意味着如果你执行数学函数,它不会发送到 FPGA,因此结果无法发送到模拟输出。要使用 FPGA 执行数学函数,我们建议使用 Moku 云编译(MCC).这将使用 FPGA 执行代数函数。

    我们如何理解数字滤波器盒或锁相放大器内的增益?鉴于它是一个数字运算,它只是整个信号的乘法吗?

    Moku 的输入和输出端口具有 16 位分辨率,但内部信号处理分辨率远高于 16 位。输出将仅是内部处理数据的 16 个最高有效位 (MSB)。考虑以下情况:输出为 2 Vpp,16 位深度,因此分辨率约为 30 uV。如果我们在输出增益处施加 0 dB(1 倍),则等效分辨率仅为 30 uV。如果我们在输出处施加 20 dB(10 倍)增益,则等效分辨率为 3 uV。等效分辨率的极限将是内部处理算法的真实分辨率。

    然而,这种方法的局限性在于动态范围的降低。输出仍然是 16 位,因此等效动态范围将为 65,536 * 等效分辨率。因此,如果我们使用 200 dB 增益,等效动态范围将降至 20 mV。

    如需更深入的演示,请查看我们的 网络研讨会页面 来点播观看。

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