專利名稱：多模終端綜合測試儀的模式切換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及TD-LTE與TD-SCDMA芯片終端測試領(lǐng)域，尤其是一種多模終端綜合測試儀的模式切換裝置。
背景技術(shù)：
目前隨著中國移動TD-LTE網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模的建設(shè)，以及TD-SCDMA商用化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，具有TD-LTE和TD-SCDMA多模芯片及終端的研發(fā)、生產(chǎn)及應(yīng)用越來越受到各相關(guān)廠家的重視。在芯片、終端的研發(fā)和生產(chǎn)過程中，測試的精確度及測試的速度是衡量測試儀器非常重要的指標(biāo)，由于目前終端的多模性，因此對測試的速度和準(zhǔn)確性提出了更高的要求。為了保證多模終端能夠以高成功率由TD-LTE小區(qū)向TD-SCDMA小區(qū)切換并保證基本業(yè)務(wù)的連續(xù)性，同時不發(fā)生異常，支持TD-LTE向TD-SCDMA硬切換的多模終端綜合測試儀將在TD-LTE/TD-SCDMA終端的商用進(jìn)程中起到至關(guān)重要的作用。同時支持高速切換的多模終端綜測儀表的研發(fā)和推廣，對于儀表產(chǎn)業(yè)在終端測試行業(yè)具有十分重要的意義。傳統(tǒng)TD-LTE/TD-SCDMA多模終端綜合測試儀采用獨立的射頻通道和系統(tǒng)模擬器，儀器工作在TD-SCDMA模式時，時鐘發(fā)生模塊產(chǎn)生1.28MHz的整數(shù)倍的參考時鐘，對中頻信號進(jìn)行數(shù)模、模數(shù)轉(zhuǎn)換，把數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制、解調(diào)和測量。而從TD-SCDMA模式切換到TD-LTE模式時需重新配置時鐘發(fā)生模塊，產(chǎn)生30.72MHz整倍速率的參考時鐘進(jìn)行中頻信號處理，同時還需要把TD-SCDMA系統(tǒng)模擬器切換到TD-LTE系統(tǒng)模擬器后，才能完成相關(guān)測量，因此，研發(fā)多模并行處理、快速切換的綜測儀已迫在眉睫。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種實現(xiàn)多模并行處理、在TD-LTE和TD-SCDMA之間快速切換的多模終端綜合測試儀的模式切換裝置。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了以下技術(shù)方案:一種多模終端綜合測試儀的模式切換裝置，包括與待測試終端設(shè)備相連的高性能本振模塊，其輸入輸出端依次通過射頻通道模塊、AD/DA轉(zhuǎn)換器與全數(shù)字中頻處理模塊的輸入輸出端相連，全數(shù)字中頻處理模塊的輸入輸出端分別與TD-LTE系統(tǒng)模擬器、TD-LTE測量分析模塊、TD-SCDMA系統(tǒng)模擬器、TD-SCDMA測量分析模塊的輸入輸出端相連，時鐘發(fā)生裝置的輸出端分別與模式切換開關(guān)、AD/DA轉(zhuǎn)換器的輸入端相連，模式切換開關(guān)的輸出端與全數(shù)字中頻處理模塊的輸入端相連。所述的待測試終端設(shè)備通過射頻電纜與高性能本振模塊的輸入輸出端相連。所述的AD/DA轉(zhuǎn)換器由A/D轉(zhuǎn)換器和D/A轉(zhuǎn)換器組成，時鐘發(fā)生裝置的輸出端分別與A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器的時鐘端口相連；射頻通道模塊的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端相連，D/A轉(zhuǎn)換器的輸出端與射頻通道模塊的輸入端相連；A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端與全數(shù)字中頻處理模塊的輸入端相連，全數(shù)字中頻處理模塊的輸出端與D/A轉(zhuǎn)換器的輸入端相連。所述的TD-LTE系統(tǒng)模擬器、TD-LTE測量分析模塊、TD-SCDMA系統(tǒng)模擬器、TD-SCDMA測 量分析模塊的輸入輸出端均與控制/顯不模塊的輸入輸出端相連。[0009]所述的時鐘發(fā)生裝置由VCO鎖相環(huán)和時鐘分配器組成，所述的VCO鎖相環(huán)的輸出端與時鐘分配器的輸入端相連，時鐘分配器的輸出端分別與A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器的時鐘端口相連，時鐘分配器的輸出端通過模式切換開關(guān)與全數(shù)字中頻處理模塊的FPGA控制器的時鐘端口相連。由上述技術(shù)方案可知，當(dāng)測量信號模式改變時，只需要切換模式切換開關(guān)，就可以切換采樣時鐘和對應(yīng)的系統(tǒng)模擬器，對當(dāng)前數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，完成模式的快速切換，從而可以進(jìn)行快速測量。本實用新型在切換過程中利用多系統(tǒng)模擬器、多時鐘、多分析模塊的并行處理，避免了傳統(tǒng)方法在切換過程中需要重新加載系統(tǒng)模擬器程序和模式刪除、重建的問題，提高了系統(tǒng)效率，降低了流程出錯的風(fēng)險，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

圖1是本實用新型的電路框圖。圖2是本實用新型時鐘發(fā)生的工作示意圖。圖3是本實用新型并行上行數(shù)據(jù)分析與測量的工作示意圖。圖4是本實用新型并行下行數(shù)據(jù)分析與測量的工作示意圖。圖5是本實用新型中全數(shù)字中頻處理模塊上行數(shù)據(jù)處理的工作示意圖。圖6是本實用新型中全數(shù)字中頻處理模塊下行數(shù)據(jù)處理的工作示意圖。
具體實施方式
一種多模終端綜合測 試儀的模式切換裝置，包括與待測試終端設(shè)備相連的高性能本振模塊，其輸入輸出端依次通過射頻通道模塊、AD/DA轉(zhuǎn)換器與全數(shù)字中頻處理模塊的輸入輸出端相連，全數(shù)字中頻處理模塊的輸入輸出端分別與TD-LTE系統(tǒng)模擬器、TD-LTE測量分析模塊、TD-SCDMA系統(tǒng)模擬器、TD-SCDMA測量分析模塊的輸入輸出端相連，時鐘發(fā)生裝置的輸出端分別與模式切換開關(guān)、AD/DA轉(zhuǎn)換器的輸入端相連，模式切換開關(guān)的輸出端與全數(shù)字中頻處理模塊的輸入端相連。如圖1所示。如圖1所示，所述的AD/DA轉(zhuǎn)換器由A/D轉(zhuǎn)換器和D/A轉(zhuǎn)換器組成，時鐘發(fā)生裝置的輸出端分別與A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器的時鐘端口相連；射頻通道模塊的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端相連，D/A轉(zhuǎn)換器的輸出端與射頻通道模塊的輸入端相連；A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端與全數(shù)字中頻處理模塊的輸入端相連，全數(shù)字中頻處理模塊的輸出端與D/A轉(zhuǎn)換器的輸入端相連。被測信號通過射頻高性能本振混頻，經(jīng)過射頻通道混頻到中頻，然后經(jīng)過AD/DA轉(zhuǎn)換處理和全數(shù)字中頻處理，產(chǎn)生與當(dāng)前模式采樣速率相匹配的基帶信號，并根據(jù)當(dāng)前工作模式發(fā)送給相應(yīng)的系統(tǒng)模擬器和測量分析模塊進(jìn)行處理，同時時鐘發(fā)生裝置、系統(tǒng)模擬器和測量分析模塊全部采用并行處理架構(gòu)，當(dāng)終端綜測儀系統(tǒng)啟動，所有模式的時鐘、系統(tǒng)模擬器和測量分析模塊都進(jìn)入工作狀態(tài)，接收/發(fā)送同時處理采樣數(shù)據(jù)，系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前的測試模式通過選擇相對應(yīng)的系統(tǒng)模擬器信號數(shù)據(jù)進(jìn)行測量。如圖1、2所示，所述的TD-LTE系統(tǒng)模擬器、TD-LTE測量分析模塊、TD-SCDMA系統(tǒng)模擬器、TD-SCDMA測量分析模塊的輸入輸出端均與控制/顯不模塊的輸入輸出端相連。所述的時鐘發(fā)生裝置由VCO鎖相環(huán)和時鐘分配器組成，所述的VCO鎖相環(huán)的輸出端與時鐘分配器的輸入端相連，時鐘分配器的輸出端分別與A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器的時鐘端口相連，時鐘分配器的輸出端通過模式切換開關(guān)與全數(shù)字中頻處理模塊的FPGA控制器的時鐘端口相連。使用VCO鎖相環(huán)產(chǎn)生固定時鐘信號611.4MHz，作為參考時鐘進(jìn)入時鐘分配器，生成兩路122.88MHz和一路611.4MHz時鐘，其中611.4MHz用作D/A轉(zhuǎn)換器的工作時鐘；一路122.88MHz用作A/D轉(zhuǎn)換器的工作時鐘；一路122.88MHz時鐘送入FPGA控制器，產(chǎn)生適合TD-LTE 的 122.88MHz 和適合 TD-SCDMA 的 7.68MHz 的參考時鐘。如圖1所示，被測芯片或待測試終端設(shè)備通過射頻電纜連接到終端綜合測試儀的射頻端口，即高性能本振模塊的輸入輸出端，高性能本振模塊通過第一本振和第二本振對信號的混頻完成與模擬中頻信號的相互轉(zhuǎn)換；射頻通道模塊完成對信號增益的控制和模擬信號的濾波；時鐘發(fā)生裝置不僅要產(chǎn)生AD/DA轉(zhuǎn)換器的工作時鐘，同時要產(chǎn)生用于TD-LTE基帶處理的122.88MHz的采樣時鐘和用于TD-SCDMA基帶處理的7.68MHz的采樣時鐘；模式切換開關(guān)根據(jù)當(dāng)前測量模式，選擇采樣時鐘；AD/DA轉(zhuǎn)換器利用工作時鐘完成模擬中頻信號與數(shù)字中頻信號的相互轉(zhuǎn)換；全數(shù)字中頻處理模塊，一方面利用122.88MHz的采樣時鐘對TD-LTE基帶信號進(jìn)行采樣、解調(diào)，另一方面利用7.68MHz的采樣時鐘對TD-SCDMA基帶信號進(jìn)行采樣、解調(diào)，并同時把原始基帶數(shù)據(jù)分別送入TD-LTE測量分析模塊和TD-SCDMA測量分析模塊，最終根據(jù)配置的模式指令把測量數(shù)據(jù)上傳給控制/顯示模塊顯示；控制/顯示模塊一方面通過數(shù)據(jù)總線、地址總線以及網(wǎng)絡(luò)接口對其他模塊進(jìn)行控制以及參數(shù)配置；另一方面對測量分析的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。以下對本實用新型的信號處理方法作進(jìn)一步的說明。如圖3所示，并行上行信號數(shù)據(jù)產(chǎn)生處理方法:待測試終端設(shè)備發(fā)送的射頻信號通過高性能本振模塊進(jìn)行第一和第二混頻，轉(zhuǎn)換成模擬中頻信號，射頻通道模塊完成對模擬中頻信號進(jìn)行增益控制、濾波和帶寬限制，A/D轉(zhuǎn)換器將模擬中頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字中頻信號，全數(shù)字中頻處理模塊對數(shù)字中頻信號進(jìn)行變頻、變采樣、數(shù)字濾波以及數(shù)字增益控制；如圖2所示，時鐘發(fā)生模塊通過時鐘分配器產(chǎn)生122.88MHz的參考時鐘來產(chǎn)生不同的工作時鐘，在全數(shù)字中頻處理模塊的FPGA控制器內(nèi)部進(jìn)行多速率數(shù)字信號分配，生成30.72Msps和1.28Msps的采樣數(shù)據(jù)分別傳送給TD-LTE系統(tǒng)模擬器和TD-SCDMA系統(tǒng)模擬器進(jìn)行信令處理，生成122. 88Msps和7.68Msps的采樣數(shù)據(jù)分別傳送給TD-LTE測量分析模塊和TD-SCDMA測量分析模塊進(jìn)行分析測量，所有測量分析數(shù)據(jù)根據(jù)模式切換開關(guān)選擇的模式在控制/顯示模塊上顯示。如圖4所示，并行下行信號數(shù)據(jù)產(chǎn)生處理方法=TD-SCDMA系統(tǒng)模擬器產(chǎn)生擴(kuò)頻、力口擾、子幀形成并經(jīng)過實虛分離后生成碼元速率為1.28 Msps I/Q數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行數(shù)字上變頻、合路進(jìn)而進(jìn)行基帶輸出；TD-LTE系統(tǒng)模擬器產(chǎn)生調(diào)制映射后碼元速率為30.72 Msps的基帶數(shù)據(jù)，基帶數(shù)據(jù)經(jīng)過低通插值濾波處理生成614.4MHz數(shù)字中頻信號，經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換器生成模擬中頻信號，然后經(jīng)過射頻通道模塊進(jìn)行混頻和增益控制，再經(jīng)過高性能本振模塊進(jìn)行混頻，輸出射頻信號供待測試終端設(shè)備使用。如圖5所示，在FPGA控制器的數(shù)字中頻處理時，在上行信號數(shù)據(jù)處理的過程中，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器把153.6MHz的模擬中頻信號經(jīng)過欠采樣轉(zhuǎn)換成30.72 MHz的數(shù)字中頻信號，使用DDC數(shù)字下變頻把數(shù)字中頻信號轉(zhuǎn)換到零頻的基帶信號，然后把122.88 MHz的參考時鐘經(jīng)過三級半帶濾波器HB進(jìn)行抽取生成TD-SCDMA碼元速率6倍的7.68MHz時鐘和TD-LTE碼元速率4倍的122.88 MHz時鐘進(jìn)行基帶數(shù)據(jù)采樣，然后把采樣后的數(shù)據(jù)分別送給TD-SCDMA測量分析模塊和TD-LTE測量分析模塊進(jìn)行處理。如圖6所示，在FPGA控制器的數(shù)字中頻處理時，在下行信號數(shù)據(jù)處理的過程中，TD-SCDMA系統(tǒng)模擬器產(chǎn)生的1.28Mchip I/Q數(shù)據(jù)，進(jìn)行4倍插值，經(jīng)過時鐘采樣和FIR成型濾波器生成5.12Msps數(shù)據(jù)，再經(jīng)過2級半帶濾波插值和15倍CIC濾波器生成307.2Msps，然后進(jìn)行I/Q合路送到D/A轉(zhuǎn)換器；而TD-LTE系統(tǒng)模擬器產(chǎn)生的30.72Mchip I/Q數(shù)據(jù)，進(jìn)行5倍插值，經(jīng)過時鐘采樣和FIR成型濾波器生成153.6 Msps數(shù)據(jù)，再經(jīng)過一級半帶濾波插值生成307.2Msps數(shù)據(jù)，最后進(jìn)行I/Q合路送到D/A轉(zhuǎn)換器。綜上所述，當(dāng)測量信號模式改變時，只需要切換模式切換開關(guān)，就可以切換采樣時鐘和對應(yīng)的系統(tǒng)模擬器，對當(dāng)前數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，完成模式的快速切換，從而可以進(jìn)行快速測量。本實用新型在切換過程中利用多系統(tǒng)模擬器、多時鐘、多分析模塊的并行處理，避免了傳統(tǒng)方法在切換過程中需要重新加載系統(tǒng)模擬器程序和模式刪除、重建的問題，提高了系統(tǒng)效率，降低了流程出錯 的風(fēng)險，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
權(quán)利要求1.一種多模終端綜合測試儀的模式切換裝置，其特征在于:包括與待測試終端設(shè)備相連的高性能本振模塊，其輸入輸出端依次通過射頻通道模塊、AD/DA轉(zhuǎn)換器與全數(shù)字中頻處理模塊的輸入輸出端相連，全數(shù)字中頻處理模塊的輸入輸出端分別與TD-LTE系統(tǒng)模擬器、TD-LTE測量分析模塊、TD-SCDMA系統(tǒng)模擬器、TD-SCDMA測量分析模塊的輸入輸出端相連，時鐘發(fā)生裝置的輸出端分別與模式切換開關(guān)、AD/DA轉(zhuǎn)換器的輸入端相連，模式切換開關(guān)的輸出端與全數(shù)字中頻處理模塊的輸入端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多模終端綜合測試儀的模式切換裝置，其特征在于:所述的待測試終端設(shè)備通過射頻電纜與高性能本振模塊的輸入輸出端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多模終端綜合測試儀的模式切換裝置，其特征在于:所述的AD/DA轉(zhuǎn)換器由A/D轉(zhuǎn)換器和D/A轉(zhuǎn)換器組成，時鐘發(fā)生裝置的輸出端分別與A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器的時鐘端口相連；射頻通道模塊的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端相連，D/A轉(zhuǎn)換器的輸出端與射頻通道模塊的輸入端相連；A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端與全數(shù)字中頻處理模塊的輸入端相連，全數(shù)字中頻處理模塊的輸出端與D/A轉(zhuǎn)換器的輸入端相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多模終端綜合測試儀的模式切換裝置，其特征在于:所述的TD-LTE系統(tǒng)模擬器、TD-LTE測量分析模塊、TD-SCDMA系統(tǒng)模擬器、TD-SCDMA測量分析模塊的輸入輸出端均與控制/顯不模塊的輸入輸出端相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多模終端綜合測試儀的模式切換裝置，其特征在于:所述的時鐘發(fā)生裝置由VCO鎖相環(huán)和時鐘分配器組成，所述的VCO鎖相環(huán)的輸出端與時鐘分配器的輸入端相連，時鐘分配器的輸出端分別與A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器的時鐘端口相連，時鐘分配器的輸出端 通過模式切換開關(guān)與全數(shù)字中頻處理模塊的FPGA控制器的時鐘端口相連。
專利摘要本實用新型涉及多模終端綜合測試儀的模式切換裝置，包括與待測試終端設(shè)備相連的高性能本振模塊，其輸入輸出端依次通過射頻通道模塊、AD/DA轉(zhuǎn)換器與全數(shù)字中頻處理模塊的輸入輸出端相連，全數(shù)字中頻處理模塊的輸入輸出端分別與TD-LTE系統(tǒng)模擬器、TD-LTE測量分析模塊、TD-SCDMA系統(tǒng)模擬器、TD-SCDMA測量分析模塊的輸入輸出端相連，時鐘發(fā)生裝置的輸出端分別與模式切換開關(guān)、AD/DA轉(zhuǎn)換器的輸入端相連，模式切換開關(guān)的輸出端與全數(shù)字中頻處理模塊的輸入端相連。當(dāng)測量信號模式改變時，只需切換模式切換開關(guān)，就可以切換采樣時鐘和對應(yīng)的系統(tǒng)模擬器，對當(dāng)前數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，完成模式的快速切換，從而進(jìn)行快速測量。
文檔編號H04B17/00GK203151508SQ20132015364
公開日2013年8月21日 申請日期2013年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月29日
發(fā)明者王志, 陳奇 申請人:中國電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所