无线通讯信号高性能测试模块及其测试方法与流程

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种可实现多通道高性能射频及中频测试处理的新型模块及其测试方法。

背景技术：

随着无线通信的发展，各种无线通讯模块应运而生；通常无线通讯模块投放市场前，都需要对无线通讯模块进行电气性能测试和功能性测试，以及进行初始化配置。若没有经过测试直接将无线通讯模块焊接到设备上使用，一旦模块出现问题，将导致这个设备出现故障，大大增加了产品的不良率，同时也给维修和生产带来了很大的困难；另外由于不同厂家的无线通讯模块出厂设置都不相同，主控设备就要同时兼容不同厂家无线通讯模块的初始化配置，大大降低了主控设备的资源使用率，也给开发带来了一定的难度。因此无线通讯测试装置对无线通讯模块的正常应用起着至关重要的作用。

然而，随着通讯待测芯片设计水平的不断提升，现有的无线通讯模块功能更强大，接口数量和形式突破原有限制而变得多元化。因此对无线通讯信号的测试设备也提出了更高的性能和集成度要求。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的窘境，提出了一种无线通讯信号高性能测试模块及其测试方法，以期提供更高性能、低能耗和占空的测试解决方案。

本发明的上述第一个目的将通过以下技术方案实现：无线通讯信号高性能测试模块，面向待测芯片和现场可编程门阵列参与构成全频段射频测试平台，其特征在于：所述测试模块具有芯片ad9361及其一体集成的lna、有源混频器、放大器、dac和adc，其中所述芯片ad9361通过lna接设有两路独立的天线接收口，并通过放大器接设有两路独立的天线发射口，且所述芯片ad9361与可编程门阵列互联双向信号互联。

进一步地，所述芯片ad9361配接有参考时钟和配置芯片自身工作在收发状态及若干种工作方式的初始化单元，且所述参考时钟关联接入初始化单元。

进一步地，所述芯片ad9361配接有信息输入、输出数据形式的控制单元。

进一步地，所述芯片ad9361配接有快速锁死既定频率和功耗的接口函数单元。

进一步地，所述芯片ad9361还集成有至少包括iq调制器和射频锁相环的rf前端设备。

进一步地，所述放大器为功放驱动放大器。

本发明的上述第二个目的将通过以下技术方案实现：无线通讯信号高性能测试方法，基于测试模块及现场可编程门阵列构成的测试平台实现，所述测试模块具有芯片ad9361及其一体集成的lna、有源混频器、放大器、dac和adc，其中所述芯片ad9361通过lna接设有两路独立的天线接收口，并通过放大器接设有两路独立的天线发射口；而且，所述芯片ad9361配接有初始化单元、参考时钟、控制单元、快速锁死既定频率和功耗的接口函数单元及rf前端设备，其特征在于：所述测试方法包括对测试模块配置参考时钟，提供初始化单元和芯片ad9361精准的同步时间；所述初始化单元配置芯片ad9361使其工作在收发状态，并设定auxadc_control方式、port_control的端口形式、ctrl_outs_control的控制方式、gain_control的增益方式、rssi_control的测试方式、elna_control的外部增益的方式、tx_monitor_control输入功率控制方式以及附属auxadc_contgrol的控制方式，并且芯片ad9361处理各天线接收口的信号转化为零中频的数据流，并输出至现场可编程门阵列数字处理。

进一步地，所述控制模块用于控制信号输入和输出在不同的数据形式。

应用本发明测试平台相关的技术方案，其显著的技术效果体现在：该测试模块支持12位模数和数模转化的射频收发，发送频带自47mhz至6ghz，接收频带自70mhz至6ghz，提高了测试灵敏度、噪声响应和综合精度。并且具有多芯片同步，支持cmos/lvds数字接口的能力。

附图说明

图1为本发明测试模块的应用系统架构框图。

图2为本发明测试模块与现场可编程门阵列的接口电路示意图。

图3为本发明的测试软件流程图。

具体实施方式

本发明针对现有通信平台芯片或板的测试需求，创新提出了一种无线通讯信号高性能的测试模块，能够应对各种当前主流、新设计的无线通信系统进行可靠测试。

如图1和图2所示，该无线通讯信号高性能测试模块在应用实施时，是面向待测芯片和现场可编程门阵列参与构成全频段射频测试平台。从图示可见，该可编程全频段射频平台采用的是单芯片transceiver解决方案，rf芯片采用的adi最新的ad936x系列（本方案以ad9361为主导）。该系列芯片自身集成了lna、有源混频器mixer、功放驱动放大器、adc和dac，通过lna接设有两路独立的天线接收口，并通过放大器接设有两路独立的天线发射口，单一芯片可以完成1t1r或者2t2r通道的射频及中频处理，提供零中频的数据流给fpga做数字信号处理。如图中所示的rf1-out、rf2-out、rf1-in、rf2-in及其左侧关联的一系列数字电路器件，是该测试模块赖以实现其功能的重要基础。

从图示还可见，上述芯片ad9361配接有配置自身工作在收发状态及若干种工作方式的初始化单元，其可以控制该芯片各种所需的端口形式，控制、增益、测试方式等。该芯片ad9361配接有参考时钟，且参考时钟关联接入初始化单元，向两者提供精准的时钟。此外，该芯片ad9361还配接有信息输入、输出数据形式的控制单元，快速锁死既定频率和功耗的接口函数单元，以及至少包括iq调制器和射频锁相环等rf前端设备。

而图2左侧部分的fpga采用xilinx公司最新的zynq系列fpga（内含双核arm处理器和大容量fpga逻辑资源）涵盖射频电路的系统级无线通信解决方案，具备在单板上完成射频信号收发、基带信号处理、协议栈分析功能，可提供单板通信系统解决方案。采用单块板卡即可实现完整的通信系统。

如图3的测试软件流程示意图所示，该测试方法包括对测试模块配置参考时钟，提供初始化单元和芯片ad9361精准的同步时间；所述初始化单元配置芯片ad9361使其工作在收发状态，并设定auxadc_control方式、port_control的端口形式、ctrl_outs_control的控制方式、gain_control的增益方式、rssi_control的测试方式、elna_control的外部增益的方式、tx_monitor_control输入功率控制方式以及附属auxadc_contgrol的控制方式，并且芯片ad9361处理各天线接收口的信号转化为零中频的数据流，并输出至现场可编程门阵列数字处理。

而且从图示可见，clk信号是有外部晶振提供给clk_onecell_data提供数据时钟，给ad9361_rf_phy提供调制信号的时钟。ad9361_fasklock_entry是给芯片ad9361的模块ad9361_fastlock控制快速锁死既定频率和功耗的接口函数模块。rx_gain_info是测试输入芯片信号的功率测试接口函数模块。附属的芯片信息模块axiadc_chip_info是读取axiadc_converter的模块的内在信息。其内在信息是由ad9361_rf_phy的封装的数据结构实现的。axiadc_state的模块是控制信息输入和输出在不同的数据形式的，比如是单端输入还是差分输入。在参考时钟和外部晶振提供的数据时钟调控下，各器件按图示箭头有条不紊地进行信号转换和传输，实现高精度、低损耗的测试。

综上所述可见，应用本发明测试模块的技术方案，其具有显著的技术效果：该测试模块支持12位模数和数模转化的射频收发，发送频带自47mhz至6ghz，接收频带自70mhz至6ghz，支持tdd和rdd两种操作模式，可调谐信道带宽从小于200khz至56mhz，提高了测试灵敏度、噪声响应和综合精度。并且具有多芯片同步，支持cmos/lvds数字接口的能力。