本發(fā)明屬于測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及射頻測(cè)試方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù):
隨著移動(dòng)通訊設(shè)施的普及,個(gè)人接入上網(wǎng)方案越來越呈現(xiàn)出多元化網(wǎng)絡(luò)接入特點(diǎn)。為了適應(yīng)這一變化,無(wú)線網(wǎng)絡(luò)終端接入產(chǎn)品市場(chǎng)呈現(xiàn)空前的繁榮。
當(dāng)前產(chǎn)品的無(wú)線功能測(cè)試有五類最重要的測(cè)試項(xiàng)目,幾乎成為每一種無(wú)線通訊產(chǎn)品的必備無(wú)線功能測(cè)試項(xiàng),包括:頻偏、頻譜模板(Spectrum Mask)、發(fā)射功率、誤差向量幅度(Error Vector Magnitude,EVM)、接收靈敏度。以上五項(xiàng)測(cè)試均不需要被測(cè)設(shè)備(Device Under Test,DUT)與測(cè)試設(shè)備實(shí)際組網(wǎng),一般通過頂針治具和射頻線與測(cè)試儀器相連,用計(jì)算機(jī)抓取測(cè)試儀器反饋數(shù)據(jù)。在實(shí)際生產(chǎn)測(cè)試中,由于車間所生產(chǎn)產(chǎn)品繁多,可能在同一個(gè)車間內(nèi)有數(shù)十個(gè)無(wú)線產(chǎn)品同時(shí)在做無(wú)線測(cè)試;特別地、由于為了追求生產(chǎn)快捷,部分無(wú)線局域網(wǎng)(Wireless Fidelity,Wifi)產(chǎn)品集中測(cè)試1、6、11三個(gè)信道,所以生產(chǎn)車間中該頻段的無(wú)線工程測(cè)試串?dāng)_和干擾是一個(gè)比較嚴(yán)重的問題。通常:車間使用金屬屏蔽箱可以有效隔離環(huán)境中DUT彼此的射頻干擾,但是傳統(tǒng)的金屬屏蔽箱測(cè)試效率低,且傳統(tǒng)的金屬屏蔽箱的成本高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種射頻測(cè)試方法及系統(tǒng),旨在解決目前射頻測(cè)試效率低且成本高的問題。
本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的,一種射頻測(cè)試方法,包括:
被測(cè)設(shè)備輸出信號(hào)到衰減器;
衰減器接收所述被測(cè)設(shè)備的信號(hào)并衰減信號(hào),并將衰減后的信號(hào)輸出到測(cè)試儀器;
測(cè)試儀器接收所述衰減后的信號(hào),并將接收到的衰減信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)進(jìn)行記錄并輸出到開發(fā)板;
開發(fā)板接收所述測(cè)試儀器輸出的數(shù)字信號(hào)并將接收到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理后輸出到測(cè)試電腦;
測(cè)試電腦計(jì)算所述開發(fā)板處理后的數(shù)據(jù),得到測(cè)試參數(shù)。
本發(fā)明實(shí)施例的另一目的在于提供一種射頻測(cè)試系統(tǒng),包括:
被測(cè)設(shè)備,用于輸出信號(hào)到衰減器;
衰減器,用于接收所述被測(cè)設(shè)備的信號(hào)并衰減信號(hào),并將衰減后的信號(hào)輸出到測(cè)試儀器;
測(cè)試儀器,用于接收所述衰減后的發(fā)射信號(hào),并將接收到的衰減信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)進(jìn)行記錄并輸出到開發(fā)板;
開發(fā)板,用于接收所述測(cè)試儀器輸出的數(shù)字信號(hào)并將接收到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理后輸出到測(cè)試電腦;
測(cè)試電腦,用于計(jì)算所述開發(fā)板處理后的數(shù)據(jù),得到測(cè)試參數(shù)。
在本發(fā)明實(shí)施例中,通過開發(fā)板接收測(cè)試儀器輸出的信號(hào)并將信號(hào)進(jìn)行處理,實(shí)現(xiàn)在無(wú)屏蔽強(qiáng)干擾的強(qiáng)環(huán)境下被測(cè)設(shè)備的精確定位和測(cè)試,且測(cè)試效率高。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的射頻測(cè)試方法的流程圖;
圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的射頻測(cè)試方法開發(fā)板處理數(shù)據(jù)的流程圖;
圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的射頻測(cè)試方法開發(fā)板處理信號(hào)示意圖;
圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的射頻測(cè)試方法的發(fā)射過程流程圖;
圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的射頻測(cè)試系統(tǒng)的接收過程流程圖;
圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的射頻測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
如圖1所示,是本發(fā)明實(shí)施例提供的射頻測(cè)試方法的流程圖。
在S101中,被測(cè)設(shè)備輸出信號(hào)到衰減器。
所述被測(cè)設(shè)備包括:帶有無(wú)線功能的ZigBee產(chǎn)品、藍(lán)牙產(chǎn)品、數(shù)字用戶線路(X Digital Subscriber Line,XDSL)產(chǎn)品(X表示任意字符或字符串)、帶有無(wú)線局域網(wǎng)功能的電力線通信(Wireless Power Line Communication,WPLC)產(chǎn)品、接入點(diǎn)(Acess Point,AP)產(chǎn)品、路由產(chǎn)品、調(diào)制解調(diào)產(chǎn)品、光纖產(chǎn)品、交換機(jī)設(shè)備以及無(wú)線智能產(chǎn)品等。
優(yōu)選地,在同一個(gè)測(cè)試車間內(nèi),不同的被測(cè)設(shè)備使用不同的頻段校準(zhǔn)方案。例如:某時(shí)間段某車間所生產(chǎn)A被測(cè)設(shè)備測(cè)試校準(zhǔn)1、6、11三個(gè)信道,則同時(shí)間同車間所生產(chǎn)的B被測(cè)設(shè)備測(cè)試校準(zhǔn)2、7、12三個(gè)信道,同時(shí)同車間所生產(chǎn)的C被測(cè)設(shè)備則測(cè)試校準(zhǔn)3、8、13三個(gè)信道。
若是北美或者以色列等國(guó)家或地區(qū)的縮小頻域版則使用其他不重復(fù)信道加以測(cè)試校準(zhǔn)。
所述縮小頻域版是指:我國(guó)wifi標(biāo)準(zhǔn)的信道和頻域比北美或者以色列等國(guó)家的wifi標(biāo)準(zhǔn)的信道和頻域要多,因此北美或者以色列等國(guó)家或地區(qū)的wifi標(biāo)準(zhǔn)的信道和頻域稱為縮小頻域版。
在S102中,衰減器接收所述DUT的信號(hào)并衰減信號(hào),并將衰減后的信號(hào)輸出到測(cè)試儀器。
優(yōu)選地,所述衰減器為10dB或20dB衰減器,用于保護(hù)測(cè)試儀器。
在S103中,測(cè)試儀器接收所述衰減后的信號(hào),并將接收到的衰減信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)進(jìn)行記錄并輸出到開發(fā)板。
優(yōu)選地,在車間生產(chǎn)產(chǎn)品的測(cè)試頻段統(tǒng)一規(guī)劃之后,測(cè)試儀器會(huì)接收所有的無(wú)線信號(hào),測(cè)試儀器接收到的衰減信號(hào)為模擬信號(hào),測(cè)試儀器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)加以記錄,所記錄數(shù)據(jù)通過測(cè)試儀器不經(jīng)壓縮輸出到基于現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(Field Programmable Gate Array,F(xiàn)PGA)和ARM Cortex-A9高性能的四核心嵌入式開發(fā)板。
在S104中,開發(fā)板接收所述測(cè)試儀器輸出的數(shù)字信號(hào)并將接收到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理后輸出到測(cè)試電腦。
如圖2所示,所述開發(fā)板接收所述測(cè)試儀器輸出的數(shù)字信號(hào)并將接收到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理后輸出到測(cè)試電腦包括:
在S201中,開發(fā)板接收所述測(cè)試儀器輸出的數(shù)字信號(hào)。
在S202中,開發(fā)板對(duì)所述接收到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行保真采樣。
開發(fā)板對(duì)所述接收到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行保真采樣包括:
開發(fā)板采用36通道32比特(bit)采樣產(chǎn)測(cè)試裝備對(duì)接收到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行保真采樣。
在S202中,開發(fā)板對(duì)采樣后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行濾波處理。
所述開發(fā)板將接收到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行濾波處理包括:
低通濾波過濾高頻雜波;
高通濾波過濾低頻傳導(dǎo)。
經(jīng)過低通濾波與高通濾波后得到帶通濾波,將非本產(chǎn)品線的信號(hào)數(shù)據(jù)通過頻率域的不同加以區(qū)分舍棄,確保后續(xù)數(shù)據(jù)處理僅針對(duì)本產(chǎn)品線的產(chǎn)品數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
優(yōu)選地,雖然環(huán)境干擾噪聲近似于白噪聲,但是為了保證測(cè)試校準(zhǔn)精度,不可在濾波之前增加白噪聲衰減算法。
低通濾波與高通濾波均為軟件實(shí)現(xiàn),通過合理設(shè)置參數(shù),濾波器的衰減可以固定,并將所述濾波器的衰減與射頻連接線的線損合并。
在S203中,所述開發(fā)板對(duì)所述濾波處理后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行消除同頻干擾。
經(jīng)過濾波處理的數(shù)字信號(hào)僅包含當(dāng)前產(chǎn)品線需要測(cè)試校準(zhǔn)的產(chǎn)品信號(hào),但是同一產(chǎn)品線依照產(chǎn)能可能達(dá)到1-32臺(tái)產(chǎn)品同時(shí)在鄰近工位測(cè)試,為了進(jìn)一步提高測(cè)試校準(zhǔn)精度,區(qū)分同一條生產(chǎn)線上相鄰?fù)吞?hào)產(chǎn)品的信號(hào),對(duì)被測(cè)設(shè)備精確定位,對(duì)已經(jīng)濾波過的信號(hào)需要進(jìn)一步區(qū)分,即對(duì)所述濾波處理后的數(shù)字信號(hào)要進(jìn)行消除同頻干擾。
優(yōu)選地,使用多次迭代消除同頻干擾的算法來消除同型號(hào)被測(cè)設(shè)備間同頻信號(hào)干擾。
具體地,抗干擾向量迭代遞歸算法為:
其中μ是決定收斂性和自適應(yīng)速度的補(bǔ)償因子,p[k]、d[k]為濾波初始化全零向量,a[k]為所期望信號(hào),r[k]為濾波投影,c是功率因數(shù),c為正整數(shù)可以使算法相對(duì)更容易用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn),通常c=1即可,只有在少數(shù)覆蓋小區(qū)的極大功率AP上會(huì)取值c=2來優(yōu)化算法。
經(jīng)過上述第一次迭代計(jì)算,一般仍有20%左右的背景干擾,其干擾特性近似于橙色噪聲,因此需要第二次迭代消除背景干擾。對(duì)上述第一次迭代算法進(jìn)行二次迭代后可得:
經(jīng)過二次迭代可以無(wú)失真地還原被測(cè)設(shè)備DUT原有信號(hào)特征,進(jìn)行EVM、MASK、頻偏等測(cè)試分析。
提高迭代次數(shù)可以獲得更高的精度,但是由于運(yùn)算量巨大,不但導(dǎo)致生產(chǎn)不可忍受的延時(shí)而且精度的提升沒有實(shí)際意義。
如圖3所示,是本發(fā)明實(shí)施例提供的射頻測(cè)試方法開發(fā)板處理信號(hào)示意圖,具體地:
圖3(a)是開發(fā)板接收到含有同頻干擾信號(hào)示意圖;
圖3(b)是開發(fā)板第一次迭代濾波后的信號(hào)示意圖;
圖3(c)是開發(fā)板第二次迭代濾波后的信號(hào)示意圖;
圖3(d)是開發(fā)板復(fù)原DUT初始發(fā)送波形的信號(hào)示意圖。
其中圖3(a)-(d)中橫坐標(biāo)表述信號(hào)頻率,縱坐標(biāo)便是信號(hào)強(qiáng)度。
在S105中,測(cè)試電腦計(jì)算所述開發(fā)板處理后的數(shù)據(jù),得到測(cè)試參數(shù)。
優(yōu)選地,經(jīng)過開發(fā)板處理后的數(shù)據(jù)通過以下算法計(jì)算被測(cè)設(shè)備初始發(fā)射功率:
GAA(i)=SAA(i),i=0(DC)
GAA(i)=2×SAA(i),i=1到
其中,GAA(i)代表單邊功率譜,SAA(i)代表雙邊功率譜,N代表雙邊功率譜的長(zhǎng)度。由于一半的能量顯示在正頻率,另一半能量顯示在負(fù)頻率。因此,若需將雙邊頻譜轉(zhuǎn)換為單邊頻譜,需要舍棄數(shù)組的第二部分,并將第一部分的數(shù)值乘以2,以獲得原有被測(cè)設(shè)備發(fā)射功率。
同樣地,頻偏、頻譜模板、EVM等測(cè)試參數(shù)采用上述同樣的算法計(jì)算得到,所述得到的發(fā)射功率、頻偏、頻譜模板、EVM等測(cè)試參數(shù)完全復(fù)原了純正無(wú)干擾的發(fā)射波特征的數(shù)字信號(hào)。
接收靈敏度通過香農(nóng)定理測(cè)試方案在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)依照實(shí)際測(cè)量信噪比,使用測(cè)試儀器通過增加衰減的射頻線材發(fā)送數(shù)據(jù)包計(jì)算。另外地,S101中被測(cè)設(shè)備輸出信號(hào)到衰減器包括:
被測(cè)設(shè)備通過測(cè)試電腦的控制來發(fā)射信號(hào)到衰減器。
結(jié)合S102-S105即本發(fā)明實(shí)施例提供的射頻測(cè)試方法的發(fā)射過程,如圖4所示。
另外地,S101中被測(cè)設(shè)備輸出信號(hào)到衰減器包括:
測(cè)試電腦或測(cè)試儀器發(fā)射信號(hào);
被測(cè)設(shè)備接收所述測(cè)試電腦或測(cè)試儀器發(fā)射的信號(hào)并輸出到衰減器。
結(jié)合S102-S105即本發(fā)明實(shí)施例提供的射頻測(cè)試方法的接收過程,如圖5所示。
對(duì)應(yīng)于該發(fā)明實(shí)施例提供的一種射頻測(cè)試,圖6示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的一種射頻測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖,為了便于說明,僅示出了與本實(shí)施例相關(guān)的部分。
參照?qǐng)D6,該系統(tǒng)包括:
被測(cè)設(shè)備61,用于輸出信號(hào)到衰減器;
衰減器62,用于接收所述被測(cè)設(shè)備的信號(hào)并衰減信號(hào),并將衰減后的信號(hào)輸出到測(cè)試儀器;
測(cè)試儀器63,用于接收所述衰減后的發(fā)射信號(hào),并將接收到的衰減信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)進(jìn)行記錄并輸出到開發(fā)板;
開發(fā)板64,用于接收所述測(cè)試儀器輸出的數(shù)字信號(hào)并將接收到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理后輸出到測(cè)試電腦;
測(cè)試電腦65,用于計(jì)算所述開發(fā)板處理后的數(shù)據(jù),得到測(cè)試參數(shù)。
在同一測(cè)試車間內(nèi),不同的被測(cè)設(shè)備61的校準(zhǔn)頻段不同。
所述開發(fā)板64包括:
開發(fā)板接收所述測(cè)試儀器輸出的數(shù)字信號(hào);
開發(fā)板對(duì)所述接收到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行保真采樣;
所述開發(fā)板對(duì)采樣后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行濾波處理;
所述開發(fā)板對(duì)所述濾波處理后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行消除同頻干擾。
所述被測(cè)設(shè)備61包括:
被測(cè)設(shè)備通過測(cè)試電腦的控制來發(fā)射信號(hào)到衰減器。
所述被測(cè)設(shè)備61包括:
測(cè)試電腦或測(cè)試儀器發(fā)射信號(hào);
被測(cè)設(shè)備接收所述測(cè)試電腦或測(cè)試儀器發(fā)射的信號(hào)并輸出到衰減器。
在本發(fā)明實(shí)施例中,不同的產(chǎn)品使用不同的頻段校準(zhǔn)方案,通過引入開發(fā)板,并通過開發(fā)板消除環(huán)境干擾,保證測(cè)試端口接收到唯一的測(cè)試信號(hào),進(jìn)而在無(wú)屏蔽強(qiáng)干擾的環(huán)境下實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)設(shè)備的準(zhǔn)確定位和測(cè)試。本發(fā)明實(shí)施例測(cè)試效率高,且由于測(cè)試空間不局限在屏蔽箱內(nèi),不但可以推廣高速高效的非接觸的耦合式測(cè)試方案,并且還可以節(jié)省大量的屏蔽箱隔離襯里、密封條工裝固定夾具等維護(hù)設(shè)備和制造、維修和更換的工時(shí)。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。