本发明涉及一种自动化测试系统及方法，特别涉及一种基于MATLAB的自动化测试系统及方法。
背景技术：
目前，无线电技术的应用越来越广，相关产品在日常生活中已经是无处不在。对于生产无线电产品的厂家来说，如何保证出厂产品的质量是一个很重要的问题。为了保证产品质量，通常需要对产品性能做出厂测试，以筛选出次品或不良品。特别的，对射频微波无线电产品进行出厂前的测试非常重要，该产品相关技术指标很多，如增益、灵敏度、抗干扰能力、发射功率、功率步进、功耗等。在对产品进行筛选的过程中，需要高效获取较多的测试数据，才能分析找出产品的问题及后续优化改进的方向。
目前一般采用人工测试或专用测试机台来对出厂产品进行测试，但是由于测试项众多，人工测试效率低下；专用测试机台(如Litepoint)的采购成本非常高。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷和不足，提供了一种基于MATLAB的自动化测试系统，通过MATLAB编程来控制测量仪器和被测产品的工作状态，并高效获得测试结果，从而实现效率高、成本低、通用性及可编程性好、运用灵活的自动化测试。
本发明的另一目的在于提供一种基于MATLAB的自动化测试方法。
本发明的目的可以通过如下技术方案实现：
基于MATLAB的自动化测试系统，包括控制单元、测试单元以及被测单元，所述控制单元分别与测试单元和被测单元连接，所述测试单元与所述被测单元连接，所述控制单元通过MATLAB编程控制测试单元和被测单元的状态，并输出测试结果数据；所述测试单元用于接收被测单元发送的信号或为被测单元提供测试信号；所述被测单元用于发送被测信号或接收测试单元发出的测试信号。
进一步地，所述控制单元通过通用异步收发传输器(UART)与被测单元连接。
进一步地，所述控制单元通过通用接口总线(GPIB)与测试单元连接。
进一步地，所述控制单元通过通用接口总线与其中一个测试单元连接，测试单元之间通过通用接口总线扩展线连接。
进一步地，所述测试单元包括信号源、频谱仪、综测仪、电流表或电压表等具有GPIB接口的仪器单元。
进一步地，测试输出结果包括数据表格部分、数据图示部分和测试结论部分。
本发明的另一目的可以通过如下技术方案实现：
基于MATLAB的自动化测试方法包括以下步骤：
1)控制单元通过MATLAB编程，添加或删除测试项；
2)控制单元与被测单元连接，在MATLAB中创建串口，并配置好串口参数，打开串口；
3)控制单元与测试单元连接，在MATLAB中创建测试单元对象，并配置好连接参数，打开对象；
4)控制单元控制测试单元工作在即将测试项所需状态，控制单元控制被测单元处于相应工作状态，延时至被测单元工作状态稳定；
5)控制单元读取测试单元数据或被测单元数据，并经过MATLAB处理后保存；
6)控制单元判断测试项是否满足要求，如果满足要求，则进行下一个测试项，并重复步骤4)至步骤6)，如果不满足要求，则执行步骤7)；或者控制单元不进行判断，依次完成所有测试项后执行步骤7)；
7)控制单元输出测试结果数据。
进一步地，步骤2)中所述串口参数为串口端口、波特率、数据位、超时时间。
进一步地，步骤3)中所述控制单元通过扫描获得各测试单元参数，在MATLAB中对每个测试单元创建对象，设置连接参数。
进一步地，步骤5)中所述控制单元可多次读取测试单元数据或被测单元数据。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
1、本发明所提供的基于MATLAB的自动测试系统及方法与人工测试相比，效率高、操作简单，并且对于同一测试项可循环多册测试取平均结果，使测试结果可靠；与专用测试机台相比，成本低、通用性及可编程性好，运用灵活，可根据需要在程序中添加或删减测试项。
2、本发明采用MATLAB进行编程，MATLAB编程简单、易于实现。实际测试时，只需让MATLAB全速运行，等待测试完毕即可。
3、无线电产品中通用异步收发传输器(UART)是最常用的接口，通用接口总线(GPIB)也是仪器的通用标准接口，因此具有很强的通用性。
附图说明
图1是本发明基于MATLAB的自动化测试系统的一个示意图。
图2是本发明基于MATLAB的自动化测试系统另一个示意图。
图3是本发明基于MATLAB的自动化测试方法的一个流程图。
图4是本发明基于MATLAB的自动化测试方法的另一个流程图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
如图1所示，本实施例提供了一种基于MATLAB的自动化测试系统，包括控制单元、测试单元以及被测单元，控制单元分别与测试单元和被测单元连接，测试单元与被测单元连接，控制单元通过MATLAB编程控制测试单元和被测单元的状态，并输出测试结果数据；测试单元用于接收被测单元发送的信号或为被测单元提供测试信号；被测单元用于发送被测信号或接收测试单元发出的测试信号。
其中，测试单元可包括有多个，分别采用GPIB连接线将各测试单元连接至控制单元，然后将各测试单元连接至被测单元。
控制单元通过通用异步收发传输器(UART)与被测单元连接。在无线电产品中UART是最常用的接口，采用该接口通用性好。
控制单元通过通用接口总线(GPIB)与测试单元连接。通用接口总线是测量仪器的通用标准接口，因此本自动化测试系统具有很强的通用性。
测试单元可以是信号源、频谱仪、综测仪、电流表或电压表，还可以是具备GPIB接口的其他测试仪器。控制单元对被测单元及测试单元的控制命令通过UART接口或GPIB接口以字符串的形式发出去。
测试输出结果包括数据表格部分、数据图示部分和测试结论部分。测试结果可根据需求生成相应的格式输出，并以可视化的图表对结果进行展示，方便查看。
如图2所示，本实施例提供了另一种基于MATLAB的自动化测试系统，该实施例与上一个实施例中自动化测试系统的差别在于，控制单元通过通用接口总线与其中一个测试单元连接，测试单元之间通过通用接口总线扩展线连接。具体地，控制单元通过GPIB引出接至测试单元1，然后通过GPIB扩展线将测试单元1与测试单元2连接。也就是当控制端连接的测试仪器较多时，可使用GPIB扩展线代替GPIB线实现测试单元与控制单元的连接，GPIB扩展线比GPIB线成本低，同时不占用控制单元的接口，如控制单元为电脑时，可节省电脑的USB端口。
如图3所示，本实施例提供了一种基于MATLAB的自动测试方法，该方法包括以下步骤：
步骤一、控制单元通过MATLAB编程，添加或删除测试项；
步骤二、控制单元与被测单元连接，在MATLAB中创建串口，并配置好串口参数，打开串口；
步骤三、控制单元与测试单元连接，在MATLAB中创建测试单元对象，并配置好连接参数，打开对象；
步骤四、控制单元控制测试单元工作在即将测试项所需状态，控制单元控制被测单元处于相应工作状态，延时至被测单元工作状态稳定；
步骤五、控制单元读取测试单元数据或被测单元数据，并经过MATLAB处理后保存；
步骤六、控制单元判断测试项是否满足要求，如果满足要求，则进行下一个测试项，并重复步骤四至步骤六，如果不满足要求，则执行步骤七；
步骤七、控制单元输出测试结果数据。
在步骤一中，添加或删除测试项，可在MATLAB中对各测试项创建一个对应的宏，当为1时，表示加入该测试项；当为0时，表示不进行该项测试，示例如下：
RX_GAIN_TEST＝1；
TX_POWER_TEST＝1；
……
相比较于自动化测试工具需要按照顺序来测试，通常需要完成所有测试项，才能得出某项测试结果，无法实现只选取特定测试项来进行测试。步骤一中，添加或删除测试项可以根据测试需求只添加需要测试的测试项，并且可以灵活调整各测试项的测试顺序。
在步骤二中串口参数为串口端口、波特率、数据位、超时时间等。
在步骤三中控制单元通过GPIB接口与测试单元连接，并通过仪器控制软件(如Keysight IO Libraries Suite)扫描各测量仪器的仪器主地址(PrimaryAddress)并建立链接，利用MATLAB中的tmtool工具，扫描出所链接仪器的GPIB卡号(BoardIndex)。针对每个仪器分别创建对象，在MATLAB中配置好连接类型(type)、GPIB卡号及仪器主地址等连接参数，并打开对象。
在步骤五中控制单元可多次读取测试单元数据或被测单元数据，对同一测试项，循环多次测试取平均结果，使测试结果可靠。由GPIB线通过query命令读取测试单元数据或者通过UART串口读取被测单元的相应数据，经过MATLAB处理后保存至数组中。
步骤七中，测试数据可输出至EXCEL中，并画出数据分布图，输出测试结论，并打印提示测试完毕。
如图4所示，本实施例提供了另一种基于MATLAB的自动化测试方法，该实施例与上一个实施例中自动化测试方法的差别在于，在步骤六中，控制单元不进行判断，而是依次将各测试项都测试完成后执行步骤七。控制单元是否进行判断是根据实际测试需求来决定的，在生产中如果只需挑选出良品或不良品，在步骤六中控制单元则进行测试项是否满足要求的判断，到挑选出良品或不良品后就结束测试，不需要完成全部测试项的测试。但是在研发过程中，通常需要知道研发产品的各项指标，用于分析改进设计，在步骤六中控制单元则不进行测试项是否满足要求的判断，依次完成各测试项后结束测试。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。