测试多个分组数据发送器的系统和方法

专利名称：测试多个分组数据发送器的系统和方法
技术领域：
本发明涉及测试分组数据发送器的系统和方法，尤其涉及同时测试多个分组数据 发送器的系统和方法。
背景技术：
越来越多地，许多众所周知和流行的数据通信系统通过数字数据信号通信，其中 数据分布在多个数据分组之间，这些数据分组被依次发送，然后，往往在沿着各种不同信号 路径传输之后(例如，像利用因特网完成的那样)，在接收器中被重新组装起来。测量这些 数据信号的传统测试设备捕获这些数据分组，存储它们，然后传送它们用于分析。时常，捕 获数据的传送和分析要花费比从数据信号内捕获它们的过程更长的时间，部分原因是需要 将捕获数据传送到遥远的分析电路(例如，与测试设备分离的计算机)。相继的数据分组往 往是紧密间隔的，尤其在以高数据速率发送的数据信号内。相应的，传统测试设备往往不测 量相继分组，而是捕获在时间上隔开的非相邻分组，其间隔与分析或测量所需的时间相近。
但是，往往希望捕获相继分组，以便例如分析从一个分组到另一个分组的功率变 化。为了利用传统测试设备做到这一点，一般说来，有必要增大可用于捕获数据分组的时间 间隔，从而使捕获窗口变成等于试图捕获和分析的数个相继数据分组的持续时间。但是，这 是不利的，原因在于增大捕获窗口将使整个数据捕获和分析操作变慢，因为在捕获存储器 和分析引擎之间需要传送更多的数据。并且，在许多通信系统中，数据分组不是紧密间隔 的，这意味着许多捕获数据未得到使用，因为它们对应于相继数据分组之间的间隙。
此外，经常像在生产测试环境下的那样，在使用单个数据分析引擎的多输入多输 出(MIM0)系统中，捕获和分析数据分组的时间效率变得愈加重要。众所周知，MIMO系统使 用并行工作的多个发送器。 一次测试一个发送器要求整个系统保持在发送操作状态下较长 时间，从而由于增加的热累积，潜在影响它的性能。有效避免这种现象要求测试一个发送器 之后，断开该单元的电源，在其断开状态下等待它达到稳定，然后再次接通该单元的电源以 测量下一个发送器，依此类推。其结果是，总测试时间将显著增加。 在生产环境下测试这样器件的另一个问题是优化测试时间以便提高吞吐量。这往 往通过将各种测试流水线化，以便将测试分解成足够小的步骤，保证高效使用所牵涉的测 试设备来达到。但是，这样做时，必须牢记被测器件(DUT)的任何测试至少牵涉到四个时间
4间隔DUT的初始控制或设置；DUT的趋稳时间；从DUT中捕获测试数据；和分析捕获的测试
数据。这些时间间隔当中， 一般说来，DUT设置的时间间隔最长，例如，往往是DUT趋稳、数据 捕获、和数据分析每一种间隔的四到五倍。相应的，希望拥有优化DUT测试时间的系统和方 法，即使DUT设置的大量时间开销。已经使用的一种技术是发送和捕获多个数据分组。虽 然这可以有效地縮短测试时间，但它也需要特殊控制功能来生成分析所需的不同数据分组 流。

发明内容
依照本发明，提供了测试多个分组数据发送器的系统和方法，其中通过将相似发 送数据流提供给DUT，每个DUT响应于此而提供相应分组数据信号，来测试多个被测器件 (DUT)。每个分组数据信号的至少一部分被捕获以提供捕获数据分组，对捕获数据分组加以 处理以提供多组测试数据，接着，考虑发送数据来分析相应的测试数据，以确定每个DUT的 操作状态。 依照本发明的一个实施例，测试一组分组数据发送器的系统包括 —组被测器件(DUT)控制器，每个控制器被编程为响应一组控制数据，将多组发
送数据的相应一组提供给一组DUT的相应一个，并且被编程为分析与多组发送数据的相应
一组有关的多组测试数据的相应一组，其中该组DUT响应于多组发送数据，提供一组分组
数据信号，每个分组数据信号至少包含多组发送数据的相应一组的一部分； 数据信号捕获系统，响应于该组分组数据信号的接收，通过捕获该组分组数据信
号每一个的至少一部分提供一组捕获数据分组；禾口 主控制器，与数据信号捕获系统和该组DUT控制器耦合，并被编程为提供该组控 制数据并处理该组捕获数据分组以提供多组测试数据； 其中该组DUT控制器的每个DUT控制器基于考虑多组发送数据的相应一组而对多
组测试数据的相应一组的分析，确定该组DUT的相应一个的操作状态。 依照本发明的另一个实施例，测试一组分组数据发送器的系统包括 被测器件(DUT)控制器装置，用于响应于一组控制数据，将多组发送数据的相应
一组提供给一组DUT的相应一个，并且用于分析与多组发送数据的相应一组有关的多组测
试数据的相应一组，其中该组DUT，响应于多组发送数据，提供一组分组数据信号，每个分组
数据信号至少包含多组发送数据的相应一组的一部分； 数据信号捕获装置，用于响应于该组分组数据信号的接收，通过捕获该组分组数 据信号每一个的至少一部分来提供一组捕获数据分组；禾口 主控制器装置，用于提供该组控制数据并处理该组捕获数据分组以提供多组测试 数据； 其中该DUT控制器装置基于考虑多组发送数据的相应一组而对多组测试数据的 相应一组的分析，确定该组DUT的相应一个的操作状态。 依照本发明的另一个实施例，测试一组分组数据发送器的系统包括 数据信号捕获系统，响应于一组分组数据信号的接收，通过捕获该组分组数据信
号每一个的至少一部分提供一组捕获数据分组；禾口 控制器，被编程为将多组发送数据的相应组提供给一组DUT的相应DUT，处理该组捕获数据分组，以提供与多组发送数据的相应组有关的多组测试数据，以及分析多组测试
数据的相应组； 其中， 该组DUT响应于多组发送数据，提供该组分组数据信号，该组分组数据信号的每 一个分组数据信号至少包含多组发送数据的相应一组的一部分，禾口 该控制器基于考虑多组发送数据的相应一组而对多组测试数据的相应一组的分 析，确定该组DUT每一个的操作状态。 依照本发明的另一个实施例，测试一组分组数据发送器的系统包括 数据信号捕获装置，用于响应于一组分组数据信号的接收，通过捕获该组分组数
据信号每一个的至少一部分来提供一组捕获数据分组；禾口 控制器装置，用于将多组发送数据的相应组提供给一组DUT的相应DUT，处理该组 捕获数据分组以提供与多组发送数据的相应组有关的多组测试数据，以及分析多组测试数 据的相应组；
其中， 该组DUT响应于多组发送数据，提供该组分组数据信号，该组分组数据信号的每 一个分组数据信号至少包含多组发送数据的相应一组的一部分，禾口 该控制器装置基于考虑多组发送数据的相应一组而对多组测试数据的相应一组 的分析，确定该组DUT每一个的操作状态。 依照本发明的另一个实施例，测试一组分组数据发送器的方法包括 为一组被测器件(DUT)的相应DUT提供多组发送数据的相应组； 响应于多组发送数据，为该组DUT提供一组分组数据信号，每一个分组数据信号
至少包含多组发送数据的相应一组的一部分； 捕获该组分组数据信号的每一个的至少一部分，以提供一组捕获数据分组；
处理该组捕获数据分组以提供多组测试数据，所述多组测试数据的每一组与多组 发送数据的相应一组有关；禾口 考虑多组发送数据的相应组而分析多组测试数据的相应组，以确定该组DUT的相 应DUT的操作状态。


图1是描绘捕获和分析数据分组的一种传统方法的图；
图2是描绘捕获和分析数据分组的另一种传统方法的图； 图3A是描绘依照本发明一个实施例的捕获数据分组以用于分析的方法的图；
图3B是可以实践依照本发明的方法的测试系统的功能方块图；
图4是描绘依照本发明另一个实施例的捕获数据分组用于分析的方法的图；
图5A和5B是依照本发明额外实施例的捕获数据分组用于分析的信号开关电路的 功能方块图； 图6是描绘使用图5A和5B的电路来捕获数据分组用于分析的一种方法的图；
图7是描绘使用图5A和5B的电路来捕获数据分组用于分析的另一种方法的图；
图8A和8B是描绘使用图5A和5B的电路来捕获数据分组用于分析的额外方法的图； 图9A和9B是依照本发明的进一步实施例的测试系统的功能方块图；禾口 图10A、10B和IOC是描绘依照本发明额外实施例的捕获数据分组用于分析的方法的图。
具体实施例方式
如下的详细描述是参照附图的本发明示范性实施例。该描述的意图是例示，而不 是对本发明范围的限制。这样的实施例被充分详细地描述，使本领域的普通技术人员能够 实践本发明，不言而喻，可以不偏离本发明的精神或范围地利用一些变体来实践其它实施 例。 在未明确指出对语境的违背的整个本公开中，不言而喻，所述的各个电路元件可 以是单数或复数。例如，术语"电路"和"线路"可以包括单个组件或一组组件，这些组件是 有源的和/或无源的，并且连接在一起，要不然耦合在一起(例如，作为一个或多个集成电 路芯片)，以提供所描述功能。另外，术语"信号"可以指一个或多个电流，一个或多个电压， 或数据信号。附图内，相同或相关元件将拥有相同或相关字母、数字或字母字数指定符。并 且，虽然本发明是在使用分立电子线路(优选地，以一个或多个集成电路芯片的形式)实现 的语境下讨论的，但可替代地，取决于要处理的信号频率或数据速率，这样线路任何部分的 功能都可以使用一个或多个适当编码的处理器实现。 参照图l，传统测试设备通常被一个信号触发，并在这样的触发事件之后捕获数据 分组。在捕获数据并将其存储在存储器中之后，一般将数据传送到测试设备内的分离的分 析电路或传送到远程的分析电路，例如个人计算机，用于结果的分析和显示。例如，对于从 单个信号源(即，被测器件(DUT))接收的一系列数据分组101-108，捕获间隔120的持续时 间通常基本等于单个数据分组的持续时间。在间隔130期间，将捕获的数据分组传送到测 试设备的分析部分，在间隔140期间加以分析，并可能被显示。虽然在传送间隔130之后系 统可用于进一步的数据捕获， 一般说来，在开始进一步的数据捕获之前需要一些数据有效 性测试，如间隔140所表示的那样。任何情况下，即使这个进一步的延迟140是不必要的， 下一个数据捕获间隔121也不能开始，直到分析间隔140结束，从而防止了捕获紧密间隔的 相继数据分组。因此，由于这些必要延迟，仅可能捕获疏松间隔的、往往非相继的数据分组 101,105。如果数据分组像数据分组111，112和113那样更加疏松间隔，在捕获的那些分组 之间将丢失更少的分组。 并且，捕获间隔120、传送间隔130和分析间隔140不必按比例显示，数据传送间 隔130往往显著长于捕获数据分组的持续时间。对于具有大带宽(例如，需要极高数据取 样率，从而当取样甚至相对较短的数据分组时也需要收集大量数据)的系统尤其如此。这 样的情况下，对于要分析的所有数据分组，这些分组必须在时间上疏松间隔，从而使系统以 DUT非正常工作的模式进行测试操作。 还有，往往希望捕获相继数据分组，以便分析系统操作的短期变化。相应的，有必 要增大数据捕获间隔。另外，往往希望在生产测试环境下使用测试数据的统计分析来确定 性能特征。含有相继数据分组有助于分析系统变化，诸如信号功率往往可变的码分多址 (CDMA)系统的功率控制操作。类似的功率控制方法用在其它形式的无线信号通信中，并且，往往希望在分析捕获数据分组之前知道正被分析的功率处在其最大电平上还是最小电平上，因为数据传输质量往往取决于实际信号传输功率(例如，发送器中的信号压縮往往影响发送信号的质量)。 参照图2，捕获并分析相继数据分组201，202，203，204的传统系统依赖于增大的数据捕获间隔220以跨过包括所希望数据分组的间隔。相应的，捕获的数据量增加了等于捕获数据分组加上数据分组之间分隔的时间间隔或间隙的量。结果，传送间隔230也显著增大了。 在数据分组211,212,213更加疏松间隔的那些情况下，与传送间隔(未示出)一样，数据捕获间隔250也增大了相应显著量，从而使测试设备的操作显著变慢，还使测试设备内数据捕获存储器的所需容量增加，因此，测试设备的成本增大。 参照图3A，依照本发明，将若干可编程触发事件用于捕获数据分组，而不是将单个触发用于每次数据捕获。例如，对于紧密间隔的数据分组301-308，可以将触发序列编程为在数据捕获间隔321-324期间捕获四个相继分组301-304。每个捕获间隔321-324的持续时间最好等于每个相应数据分组301-304的持续时间。这样，通过有效地避免捕获与实际数据分组301-304之间的时间间隔相关的空数据，有利地将四个数据分组打包在一起。相应的，縮短了捕获数据的传送时间330。这个捕获数据传送时间330的縮短量相对于输入数据分组到达的总时间间隔，随着输入数据分组311-313被进一步隔开而显著增大。换句话说，对于持续时间等于相应的紧密间隔的数据分组301-304的数据分组311-313，尽管这样数据分组311-313之间的时间间隔的持续时间较长，所得的数据捕获间隔321-324仍保持相同(这包括因图中的空间限制而未示出的输入数据分组314的捕获)，像数据传送间隔330那样。但是，相对于输入数据分组311-314到达所需的总时间，数据传送间隔330显著縮短了 。任何情况下，不管输入数据分组是紧密间隔的还是疏松间隔的，数据传送时间都可以得到优化，并保持与输入数据分组流的时间间隔无关。 参照图3B，按照本发明捕获数据分组用于分析的系统360的一个例子包括用于捕获输入数据流361的数据捕获电路362(例如，取样和保持电路和模拟到数字信号转换电路)。将捕获数据363存储在存储器364中。控制电路366通过控制信号366a， 366b控制捕获电路362和存储器364。从存储器364中检索捕获数据365，并将其传送到本地的测试设备内或远程的外部计算机中的分析电路368(例如，微处理器和相关支持电路)，这些在技术上众所周知的。然后，可以使数据分析的结果367可在显示器370上让用户(未示出)观看。正常操作下，数据分组倾向于被比通常用于生产测试的那些更长的时间间隔分开，因为人们希望使这样的测试所需的时间最短。但是，这样可能得到的测试结果并不能真正指示正常使用期间的电路操作。解决这个问题的一种方式是相对于输入数据分组301-304到达所需的时间间隔，进一步縮短数据传送间隔330和数据分析间隔340(图3A)。
许多情况下，可能没有必要捕获每个完整数据分组。例如，在IEEE802. lla无线数据标准下，规定最少要在16个数据符号上测量发送质量。虽然数据分组一般长于16个符号，按照该标准，仅仅有必要捕获每个分组的16个符号来进行测试。另一种选择是按照该标准测量正交频分多路复用(OF匿)信号的功率。RMS功率可以通过测量数据分组的训练符号(例如，通常8-16微秒进入分组)来测量，从而要求只为功率测量捕获每个数据分组的16微秒。
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参照图4，这可以通过在相应数据捕获间隔421-424期间捕获输入数据分组401-404的所选部分411-414来完成。通过以这种方式縮短捕获时间，可以减少四个相继数据分组421-424的捕获数据量，尤其当在数据传送间隔430之前以相继方式打包这个捕获数据时。类似地，也可以縮短数据分析间隔440。 替代地，除了捕获数据421-424之外，可以在捕获数据的每个相应部分之后，引入小数据分隔符分组471-474。这可以产生简化数据的随后分析的效果，因为系统可以更容易地识别捕获数据的每个部分421-424的起点或终点。作为这种动作的结果，传送的额外开销数据将依赖于数据分隔符分组471-474的大小。 作为进一步的替代，与引入数据分隔符分组471-474相反，也可以利用标记信号(例如作为捕获数据的最低有效位或在分离的数据位中)来编码捕获数据。这可以縮短甚至消除额外的开销数据(不然由数据分隔符分组471-474引入)。 使用受限的数据捕获时间的另一个优点与多个数据分组的捕获有关。例如，当捕获多个数据分组时，数据流的每个数据分组可能不同。捕获多个数据分组允许按单个捕获顺序来捕获使用的每种数据分组类型之一。这可以有利地縮短测试时间，因为可以按单个数据捕获顺序来获取单个频率的所有结果。并且，通过将每个分组的数据縮短成等于最长的所需数据捕获，可以优化捕获数据的分析。例如，多个数据分组的发送可能导致发送不同长度的分组，因为用于产生分组的驱动器可能为每个分组使用固定数据量，持续时间越长，数据速率就越低。但是，即使持续时间的确变得较长，仅需使用预定的捕获时间，例如，基于IEEE 802.11a OF匿标准的系统，前16个符号。虽然符号速率保持不变，用于这个符号的调制将改变数据速率，正如通常为简化实现所做的那样。将固定捕获时间用于每个数据分组可以显著改善多个数据分组的分析。 上面的讨论中，假设了在每个分组开始时触发系统。但是，应该明白，可以将预定延迟引入触发中，以便在每个数据分组中的稍后时间启动数据捕获。例如，在IEEE 802. llaOF匿信号中，当试图在数据分组内捕获8到16微秒的数据时，可以引入8微秒的延迟以延迟数据捕获的触发。 当测试MIMO系统的多个发送器时，可能希望使用多个并行接收器，以便可以并行
捕获和分析数据分组。但是，对生产测试而言，含有并行接收器的测试设备可能成本高得
吓人。并行测试需要的一种替代手段是，如这里通过引用而包含的、2005年9月23日提
交的发明名称为《利用单个向量信号分析器同时测试多个正交频分多路复用发送器的方
法》(Method for Simultaneous Testing of MultipleOrthogonal Frequency Division
Multiplexed Transmitters with SingleVector Signal Analyzer)的美国临时专禾U申请
第60/596， 444号提议的复合信号分析。这样的复合分析牵涉到，例如通过信号功率组合器
将多个发送信号分组合成为单个信号，以便可使用单个接收器来分析复合信号。 这样的复合信号分析技术需要一些方法来识别或分析发送器之间的联系，以便确
定受分析信号的来源。另外，知道被分析的分组内的数据是重要的。虽然这在产生测试环
境下更容易做到，但仍需要用于发送器的特殊驱动器。 依照本发明的另一个实施例，这些问题可以通过引入信号开关电路来解决，其允许隔离各个发送器信号以进行分析。这将允许测试发送器之间的耦合，并且，在耦合不重要的那些情况下，允许了来自各个发送器的各个发送数据分组的误差向量幅度(EVM)测量。但是，简单引入开关电路很有可能影响测试时间，因为在捕获了来自发送器的一个或多个数据分组之后，开关用于从另一个发送器的信号发送，所以将引入一些延迟。取决于生产测试环境，这样的延迟可能是显著的。 参照图5A和5B，与这样的延迟相联的测试问题可以通过使用一个或两个所示的开关系统来降到最低程度或避免(这些例子用于为三个发送器输入端501， 502， 503之间的切换；但是应该明白，这些实现可以延伸到处理额外的输入信号)。这个电路包括功率组合器530，用于将通过各自信号开关521， 522， 523接收的各种输入信号501， 502， 503组合成要馈送到测试设备的单个信号540。这样的信号开关521， 522， 523在技术上是众所周知的，并且具有快速开关时间，例如与信号频率和数据速率有关。并且，这样的信号开关521,522，523最好是固态开关，并且可以按所需要或所希望的那样，实现成串联或并联的多个开关，以提供发送器(未示出)和功率组合器530之间的所希望隔离，以及适当终端阻抗，以便使功率组合器530正确地相加不同输入信号。还有，正如本领域的普通技术人员容易认识到的那样，这样的信号开关521，522，523可以实现成被来自控制电路550的控制信号控制的可编程衰减器(各种类型的可编程衰减器在技术上是众所周知的)。相应的，"闭合"开关可以通过将适当开关编程为具有很低(例如近似于零)的衰减值来实现，而"打开"开关可以通过将适当开关编程为具有很高衰减值来实现。这样的实现也有利地允许在希望传送信号、但在降低的功率电平上时，编程中度的衰减值。可替代地，可以将分离的可编程衰减器(未示出)与开关521,522,523串联以便分别控制。 参照图5A，这种实现包括信号功率检测器511,512， 513，用于检测各自输入信号501， 502， 503的功率，检测的功率信号提供给为输入信号开关521， 522， 523提供控制信号的控制电路550。这使控制电路550可以确定在每个输入端是否存在信号(例如，根据功率检测信号所指的功率量)。根据这些功率指示信号，以及开关521,522,523的已知状态(例如，打开或闭合)，控制电路550生成触发信号560(例如，根据控制电路550内的可编程状态机)，以控制测试设备(未示出)对在功率组合器530的输出信号540中接收的数据分组的捕获，如上讨论的。 替代地，可以使用单个检测器，例如用于第一接收信号501的第一信号功率检测器511。对于以相似方式同时操作的所有DUT发送器，这个单独检测器511对第一接收信号501中的数据分组的到达的检测还指示了其余接收信号502,503中的数据分组的到达。
参照图5B，依照一种替代实现方式，取代多个输入功率检测器511， 512， 513，使用单个功率检测器514检测功率组合器530的输出信号540的功率。如前所述，控制电路550知道输入开关521， 522， 523的状态，从而可以确定哪个输入信号501， 502， 503正通过功率组合器530提供输出信号540。 虽然在它们的各自实现方面是不同的，图5A和5B的这两个电路提供了在被测试信号的各自数据分组之间的时间间隔期间、以已知顺序在输入信号501，502，503之间切换的能力。相应的，切换可以按所希望的那样发生在每个数据分组之后，在多个数据分组之后或在捕获了所希望数据量之后(例如，在捕获了 32-字符分组的所希望的前16个符号之后)。 参照图6，这样系统的一种可能操作方法包括发送数据分组流601-608，三个发送器的每一个发送各自数据流601a-608a，601b-608b，601c-608c。控制电路550(图5A和5B)
10选择第一发送器输出601a，接着是第二发送器输出602b、和第三发送器输出603c。然后，接着选择所有三个发送器的输出604a，604b，604c，其组合成复合信号。正如上面讨论的那样，使用多个触发，以便最少化实际捕获的数据量，例如数据捕获间隔621，622，623，624的长度只需要是捕获各个数据分组601a，602b，603c的每一个的所希望数量所需的长度，和数据分组604a，604b，604c的总和。正如上面讨论的那样，这个数据按捕获数据621-624的顺序被组合(例如，打包)，在传送间隔630期间传送，并且在分析间隔640期间分析。还示出了用于三个信号开关521， 522， 523的开关控制信号651， 652， 653，如控制电路550所产生的。 替代地，取代由测试仪器本身内部地控制数据分组部分的捕获，可以使用控制电路550提供的触发信号660。当牵涉到多个输入信号时，譬如当测试MMO系统时，这是有利的。这个触发信号660识别出数据分组捕获间隔621，622，623，624(例如，高信号电平对应于数据捕获间隔)。在终点的信号670的弯曲(angled)部分标识了触发顺序的可选终点，其允许测试仪器可以终止它对数据分组的捕获并开始数据传送，即，在传送间隔630期间。替代地，数据传送间隔630可以在捕获了数据分组的希望数量(例如，像显示在本例中那样的四个数据分组)之后开始。 如上所述，利用控制电路550控制数据分组捕获的触发是有利的。例如，当测试MMO系统时，可以控制数据分组的排序，从而保证第一分组来自第一发送器，第二分组来自第二发送器，第三分组来自第三发送器，以及最后捕获数据是来自所有发送器的组合信号。利用这样的触发信号控制数据捕获不应该引入任何有问题的延迟，因为测试设备内的接收器电路通常使用具有流水线设计的高速模拟到数字转换器，在流水线设计中，延迟量(即，穿过流水线)显著长于模拟触发信号启动数据捕获所需的时间。在以数字方式导出触发信号的情况下，简单存储器或缓冲器、存储信号历史的电路可以用于保证合适定时。
参照图7，控制电路550的一种替代使用来生成触发760牵涉到，在仍然捕获组合数据分组704a，704b，704c的较大部分714的同时，捕获各自数据分组701a， 702b， 703c的较小部分711，712，713。这将提供充分的数据捕获来测量不同发送器发送的分组的第一部分的EVM，同时在第四个组合数据分组704a，704b，704c的情况下维持较长的数据分组来达到充分的数据捕获，以允许精确的频谱掩蔽测量。结果，在传送间隔730期间打包用于传送的捕获数据721，722，723，724显著较短。由于控制电路550控制不同开关，所以可以容易地编程为控制捕获间隔的持续时间，以便各个数据分组701a，702b，703c的一部分711,712，713的捕获时间可以不同，例如，短于捕获组合数据分组704a， 704b， 704c的一部分714所需的时间。 当测试MMO系统时，有必要使用外部硬件使数据捕获的持续时间与各个开关的状态(接通和断开)同步，因为测试设备可能不知道什么时候发送适当的分组类型。但是，也可以在正在测试信号发送器时，将这种类型的同步引入测试设备内。例如，人们可能希望对IEEE802. lla OF匿信号进行多次功率测量，接着进行频谱掩蔽测量。正如上面讨论的那样，功率测量可能只需6. 4微秒，例如，两个相继的3. 2微秒间隔，在16-微秒数据分组前置码的开头之后8. 8微秒开始、结尾之前0. 8微秒结束，而频谱掩蔽可能需要较长的捕获间隔来提供合理的功率平均值。任何情况下，都可以以在技术上众所周知的许多方式的任何一种实现这样的定时同步。
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如上所述，在有关开关电路(图5A和5B)的讨论中，当测试复合信号时，难以测试发送器之间的隔离。这样的复合信号测试允许测试来自各个发送器的功率，但使用信号组合器即使不是不可能、一般也难以识别被测量的功率的来源。通过将开关加在功率组合器的输入端，只要开关内的隔离好于受测试的耦合水平，就可以测量耦合。
参照图8A，测试MM0系统时使用如上面讨论的数据分组测试技术可以描述如下在发送第一数据分组801期间，将来自第一发送器的分组801a被传送到功率组合器530 (图5A和5B)。类似地，在发送第二数据分组802和第三数据分组803期间，将来自第一和第二发送器的数据分组802b，803c被传送到功率组合器530。使用三个开关控制信号851,852,853完成适当开关设置。在时间间隔821,822,823期间，依照触发控制信号860，进行数据分组801a，802b，803c的所希望部分811， 812， 813的捕获。 在第一时间821期间获得的数据分组信号包含可只归功于第一发送器的功率。这个捕获间隔相对较短，因为可以通过复合测量方法测量出现在数据分组开头的高吞吐量、长训练序列(HT-LTS)中功率耦合。在第二捕获间隔822期间，捕获信号主要包括来自第二发送器的功率，但也有点从第一发送器数据分组802a耦合到DUT内的第二发送器中引起的附加功率。通过使用功率分析和复合测量技术(如在如上所述的申请第60/596， 444号讨论的那样)，可以确定归功于第一发送器数据分组802a的功率。类似地，在其数据捕获间隔823期间捕获了第三数据分组803c之后，也可以确定归功于第一发送器数据分组803a的功率。并且类似地，在第一数据捕获间隔821期间，可以确定归功于第二发送器数据分组801b和第三发送器数据分组801c的功率，以及在第二数据捕获间隔822之后，归功于第一发送器数据分组802a和第三发送器数据分组802c的功率。相应的，可以确定归功于感兴趣发送器的发送器功率，以及来自其它发送器的贡献。 再次参照图7，现在应该明白，由于可以确定发送器之间的耦合，在前三个数据信号捕获间隔721,722,723期间可以获得与数据信号传输特征有关的希望信息，并且，最后数据捕获间隔724可以用于测量使用复合EVM技术(像上所述的申请第60/595， 444号描述的那样)的测量信号传输质量和其它参数。 参照图8B，应该进一步明白，作为一种替代手段，可以跳过捕获分组801,804,807
之间的中间分组802， 803， 805， 806。例如，有必要使受测试的发送器在例如频率和功率方面
趋稳。这可以通过简单计数开始捕获数据分组之前测量的分组数量来实现。当测试多个分
组时，这尤其有用。例如，为了校准或其它测试，可能希望发送不同功率电平。如果发送器
需要一些时间趋稳，可以在一个功率电平上发送第一数量的分组，接着改变功率电平并发
送第二数量的分组。这样的情况下，可能希望在为了下一次数据分组发送而改变功率电平
之前，在结束时刻捕获一个或多个这样的分组之前，发送多数量的分组。 参照图9A和9B，依照本发明，测试时间的縮短可以使用单个测试仪器并行地测量
多个DUT来达到。使DUT并行工作，并通过将相同的控制和测试信号从单个源发送给各个
DUT基本同时地控制DUT。这将保证DUT以基本同步的方式工作。另外，应该可以将这样的
并行测试系统用于多分组测试。 图9A的系统900a包括多个DUT控制器902a，902b，902c，902d(例如，各个个人计算机)、集线器或开关904、主控制器906 (例如，另一台个人计算机)、和测试仪器908，所有这些基本都像所示的那样互连，以驱动和测试DUT 910a，910b，910c，910d。测试仪器908包括接收和解码电路，用于测试处在其发送操作模式下的DUT 910a， 910b， 910c， 910d，并且还 包括编码和发送电路，用于测试处在其接收操作模式下的DUT 910a，910b，910c，910d。(这 样测试仪器的例子可以在此通过引用而包含的2004年2月2日提交、发明名称为《集成射 频(RF)测试器》(Integrated Ratio Frequency (RF)Tester)的美国专利申请10/770， 020、 和2004年2月2日提交、发明名称为《用于测试模拟通信系统的分布式测试设备系统》 (Distributed Test EquipmentSystem For Testing Analog Communications System)的 美国专利申请10/770， 298中找到)。 当像上面讨论的那样，测试处在其发送操作模式下的DUT 910a，910b，910c，910d 时，主控制器906将控制信号907提供给集线器或开关904，集线器或开关904将相应控制 信息905a，905b，905c，905d(可以相同或不同)中继给DUT控制器902a， 902b， 902c， 902d。 接着，这些控制器902a， 902b， 902c， 902d将控制信号和测试数据903a， 903b， 903c， 903d提 供给它们各自的DUT 910a， 910b， 910c， 910d。正如下面更详述讨论的那样，DUT 910a， 910b， 910c，910d提供分组数据信号911a，911b，911c，911d，分组数据信号911a， 911b， 911c， 911d 被测试仪器908选择地捕获和处理，以将捕获测试数据909提供给主控制器906。然后，主 控制器906通过集线器或开关904将这个捕获测试数据作为数据907的一部分发送给DUT 控制器902a， 902b， 902c， 902d，用于分析。换句话说，每个DUT控制器902a， 902b， 902c， 902d 将测试数据提供给它相应的DUT 910a， 910b， 910c， 910d，并且考虑原始测试数据而分析与 那个DUT相对应的捕获测试数据以用于分析。 当测试处在其接收操作模式下的DUT 910a，910b，910c，910d时，主控制器906将 数据和控制信号909提供给测试仪器908，测试仪器908将分组数据信号911a， 911b， 911c， 911d发送到DUT 910a，910b，910c，910d。接着，DUT 910a， 910b， 910c， 910d将用于分析的 所得数据分组提供给DUT控制器902a， 902b， 902c， 902d， DUT控制器902a， 902b， 902c， 902d 通过集线器或开关904将作为一个或多个数据信号907传送的它们分析数据905a，905b， 905c ， 905d提供给主控制器906 。 图9B的替代系统900b使用单个控制器906a，单个控制器906a具有输入/输出部 分906b，其能够接收和发送多个DUT信号907a， 907b， 907c， 907d (例如，多个RS232或USB
串行端口 )。 通过这样检测系统900a，900b中的多个DUT，可以分别控制各个DUT，并且在每个 测试步骤之后使各个DUT同步。这样就避免了试图利用单个控制信号控制DUT，这会使校准 变得困难，因为不能假定被测试的各个DUT都是相同的，因此需要各自校准过程。虽然未必 能够采用完全同步操作，例如，不能完全同时地发送数据分组，但DUT将在公共的时间间隔 期间对特定测试进行所需操作。虽然这可以使测试在某种程度复杂化，这可以通过使用多 个DUT控制器(像描绘在图9A那样的)、或使用具有多驱动能力的单个控制器(像描绘在 图9B那样的)控制DUT来管理。 如上所述，希望最大程度地使用测试设备，因此，将专用测试仪器用于每个DUT不 是希望的。但是，也如上所述，由于实际数据捕获需要相应较少时间，所以可以交织从各种 DUT捕获各种数据分组，从而使数据捕获看似为并行发生。 捕获数据分组的交织可以使用信号开关电路(如上面对图5A和5B所述的)作为 测试仪器908前端的一部分来达到。
可以实现另一个替代实施例，其中DUT控制器之一 902a也用作主控制器，其中这 样的控制器902a将直接与测试仪器908通信，并且通过集线器904或通过多输出接口 (例 如，RS232或USB串行接口 )控制其余DUT控制器902b，902c，902d。在又一个替代实施例 中，主控制器906可以集成为测试仪器908的一部分，在此情况下测试仪器908将直接与集 线器904通信，在再一个替代实施例中，主控制器906可以在通过集线器或开关904发送捕 获测试数据用于分析之前，等待来自DUT控制器902a， 902b， 902c， 902d的请求，从而使DUT 控制器902a， 902b， 902c， 902d可以完成其它操作，要不然自我准备。 参照图IOA，依照本发明一个实施例的数据分组捕获过程可以实现如下。每个DUT 910a，910b，910c，910d(图9A和9B)发送数据分组链1001-1006， 2001-2006， 3001-3006， 4001-4006。按照一种实现，每个DUT发送相同类型的数据分组，但容易明白，也可以发送不 同的数据分组，因为下游数据分析程序将知道已经为分析捕获了什么。在本例中，讨论两个 数据捕获序列A，B。 在第一捕获序列A中，测试仪器908捕获来自第一DUT 910a的数据分组1001，并 将它存储在分析存储器中作为数据分组1001a。这个存储数据可以是完整发送数据分组、或 它的所希望的局部部分。接着捕获来自第二DUT 910b的数据分组2002，将它存储成数据分 组2002a。接着捕获来自第三DUT 910c的数据分组3003，并且将它存储成数据分组3003a， 以及捕获来自第四DUT 910d的数据分组4004，并且存储成数据分组4004a。在需要平均化 的情况下，测试仪器908接着捕获来自第一 DUT 910a的数据分组1005并将它存储成数据 分组1005a，接着捕获来自第二 DUT 910b的数据分组2006并将它存储成数据分组2006a。 重复这个顺序，直到捕获到来自每个DUT的所希望数量的数据分组。不可能在数据分组之 间足够迅速地切换的情况下，捕获过程可以跳过数据分组，以便捕获非相继分组。但是，一 般顺序保持相同，并从不同的DUT捕获到交织的分组。 按照第二序列B，不是每次交织一个数据分组，而是可以在切换到下一个DUT之前 捕获多个分组。例如，捕获序列可以从捕获来自第一DUT 910a的数据分组1001和1002并 将它们存储成数据分组1001b和1002b开始。正如上面讨论的那样，捕获过程可以除去捕 获数据的不想要部分，以便只捕获和存储所需的信息。随后，捕获和存储来自第二DUT 910b 的两个数据分组2003， 2004作为数据分组2003b， 2004b，接着捕获存储成数据分组3005b， 3006b的来自第三DUT 910c的两个数据分组3005， 3006，依此类推。如果在DUT之间需要 花费相对较长时间来切换输入，这个数据捕获序列更加有利，并要求较少的切换操作。
应该从上文的讨论中明白，可以使用许多不同的数据捕获序列，共同特征是将来 自不同DUT的数据交织成单个数据捕获操作。捕获来自每个DUT的多个数据分组的两种可 能考虑包括可能的发热问题，其由测试每个DUT之间的较长时间间隔、和从每个DUT捕获更 多数据分组时的较长数据传送间隔而引起。 参照图IOB，其中给出了输入数据分组不是很好同步的数据捕获过程的例子。如
图所示，数据分组流不同步，即，它们不是在同一时刻(时间沿着水平轴)开始。来自第一 DUT 910a的数据分组1011-1016表现得几乎与来自第三DUT 910c的数据分组3011-3016 同步，但第二DUT 910b的数据分组2011-2015被延迟，而来自第四DUT 910d的第一数据分 组4011被显著延迟。按照所示的示范捕获过程A，第一捕获数据分组1011来自第一数据 分组流，并被存储成数据分组1011a。本例中，数据分组流之间的切换是依次的，即，从第一
14DUT输出911a开始，依次前进到最后DUT输出911d。在捕获了第一数据分组1011之后，下 一个数据分组2011已经开始，因此，捕获过程等待捕获来自第二DUT 910b的下一个数据 分组2012，并将它存储成数据分组2012a (从而避免只捕获第一数据分组2011的一部分)。 对于下一数据分组捕获，如前所述，捕获序列一直等待到下一个完整数据分组的开始，从而 捕获数据分组3014并将它存储成3014a。相应的，对于下一个数据分组，即，来自第四DUT 910d的数据分组，捕获第一可用数据分组4011并存储成数据分组4011a。通过以这种方式 捕获数据分组，即，如果已经部分地接收到数据分组，则中止数据捕获过程，并等待下一个 数据分组的开始，可以避免假触发，并且可以捕获到更可靠的测试数据用于分析。
参照图IOC，在另一种替代数据捕获序列中，数据的捕获不打算开始，直到DUT发 送了N个分组，以便保证适当趋稳(例如，DUT工作条件的趋稳)。虽然可以用时间来度量， 但基于数据分组数量的度量往往更可靠，尤其，相比简单地测量时间，基于数据分组数量的 闭环功率控制技术更频繁地更新。本例中，给出了三个数据捕获序列A， B， C。
可以看出，发送数据分组4101时，第四DUT 910d将是已经发送了 N个数据分组的 第一 DUT，后面接着发送数据分组3102时的第三DUT 910c，后面接着发送数据分组1102时 的第一DUT 910a，后面接着发送数据分组2102时的第二DUT 910b。在第一示范数据捕获 序列A中，数据捕获在所有DUT都发送了 N个数据分组或更多数据分组之后才开始。相应 的，如果数据捕获从第一DUT 910a开始，那么，捕获数据分组1104， 2105和3106并分别存 储成数据分组1104a，2105a，和3106a(也捕获并存储来自第四DUT 910d的第四数据分组， 但未在图中标出)。相应的， 一旦检测到从已经发送了 N个分组的最后DUT到达的第N数据 分组，即，本例中的数据分组2104，就开始数据捕获。替代地，不是基于简单的功率检测而 启动数据捕获序列，而是当第一DUT已经发送了数据分组N、第二DUT已经发送了数据分组 N-l、第三DUT已经发送了数据分组N-2和第四DUT已经发送了数据分组N-3时，应用某种逻 辑单元来开始捕获数据，因为当已经捕获到较早数据分组的时候，所有DUT都已经发送了N 个数据分组。 在第二示范数据捕获序列B中，一旦第一DUT 910a已经发送了 N个数据分组就捕 获来自第一DUT 910a的数据分组，此后，监视功率检测器(图5A和5B)的控制逻辑单元一 直等待到第二DUT 910b发送了N个或更多数据分组，依此类推。结果，分别捕获到数据分 组1102,2104,3105和4106并存储成1102b， 2104b， 3105b和4106b。 按照第三示范序列C，并行监视所有数据分组信号911a，911b，911c，911d，并且一 旦输入端接收到N个数据分组就开始数据捕获。结果，分别捕获到数据分组4101， 1102， 3103,2104,4105和1106，并存储成数据分组4101c， 1102c， 3103c， 2104c， 4105c和1106c。 这个序列C使用第二数据捕获来达到平均化。这种类型的序列中，前端控制逻辑单元(图 5A和5B)将为分析软件(在DUT控制器902a， 902b， 902c， 902d内)提供特定数据分组源自 哪个输入端的有关信息。本领域的普通技术人员容易清楚地看到，可以实现另外的数据捕 获序列。例如，如果一个DUT在其余DUT之前很长时间开始发送，可以在转去捕获来自其余 DUT任何一个的数据之前，捕获它的所有数据分组。 根据上文，可以容易地认识到，通过捕获和交织来自各种数据流的数据分组而测 试多个数据流还可以用于测试MMO DUT。例如，在图9A和9B的系统900a，900b，第一DUT 910a可以是MM0 DUT，已经组合了其所有输出信号(例如，使用信号扫描电路)以产生复
15合分组数据信号911a。替代地，在测试仪器908接受四个输入信号的图9A和9B的示范性 实施例900a，900b，如果每个MM0 DUT含有两个输出，可以用双输出MIMO DUT取代四个单 输出DUT 910a，910b，910c，910d。 虽然上文的讨论主要解决在发送操作模式下的DUT 910a，910b，910c，910d的测 试，但可以容易地认识到，图9A和9B的系统900a， 900b也有利地为提供了对接收操作模式 下的DUT 910a，910b，910c，910d的测试。例如，主控制器906指示测试仪器908并行地将 多个数据分组信号911a，911b，911c，911d发送给DUT 910a， 910b， 910c， 910d，例如，作为通 过信号分离器和与图5A的电路类似的开关(所有开关都处在闭合状态)分配的分组数据 信号。相比每次测试一个DUT的串行测试，这样的并行测试提供了至少两个优点。 一个优 点是需要较少测试时间，由于在所述时间内可以测试多个DUT(不然用来测试一个DUT)(例 如，当测试四个DUT时，测试时间减少到四分之一 )，以及在测试之间无需重新配置开关电 路。另一个优点是，使不想要的DUT(即，其信号开关打开但其接收器被使能)接收和计数 发送给另一个DUT但无意耦合到其信号路径中(尤其当信号处在高电平上时)的数据分组 的机会降到最低程度。由于每个DUT接收有意发给它的信号，这样的有意信号显著强于任 何无意耦合(即，串扰)信号，因此它的数据分组将得到适当接收和计数。
在又一个实施例中，通过让主控制器906指示测试仪器908发送测试分组，当测试 分组被接收到时，使每个DUT 910a，910b，910c，910d发回确认(ACK)分组，可以在接收操作 模式下测试DUT 910a，910b，910c，910d。这样的确认分组可以由各个功率检测器(图5A) 分别检测，从而使确认分组被分别计数。在计数了所有预期确认分组被接收之后，可以让测 试仪器908发送另一个测试分组重复这个过程，以继续测试。 本发明的结构和操作方法方面的各种其它修改和变更对于本领域的普通技术人 员来说是显而易见的，它们都不偏离本发明的精神和范围。尽管结合特定优选实施例已经 对本发明作了描述，但应该明白，所要求的发明不应该过度地局限于这样的特定实施例。我 们设想所附权利要求书限定本发明的范围，从而覆盖在这些权利要求和它们的等效物的范 围内的结构和方法。
1权利要求
一种包含测试一组分组数据发送器的系统的设备，包括一组被测器件(DUT)控制器，每个被测器件控制器被编程为响应于一组控制数据，将多组发送数据的相应一组提供给一组DUT的相应一个，并且还被编程为分析与所述多组发送数据的所述相应一组有关的多组测试数据的相应一组，其中所述一组DUT响应于所述多组发送数据，提供一组分组数据信号，每个分组数据信号至少包含所述多组发送数据的相应一组的一部分；数据信号捕获系统，响应于所述一组分组数据信号的接收，通过捕获所述一组分组数据信号的每一个的至少一部分来提供一组捕获数据分组；和主控制器，与所述数据信号捕获系统和所述一组DUT控制器耦合，并被编程为提供所述一组控制数据并处理所述一组捕获数据分组以提供所述多组测试数据；其中所述一组DUT控制器的每一个基于考虑所述多组发送数据的所述相应一组而对所述多组测试数据的所述相应一组的所述分析，确定所述一组DUT的所述相应一个的操作状态。
2. 权利要求1所述的设备，其中所述一组DUT控制器的每一个包含一台计算机。
3. 权利要求1所述的设备，其中所述数据信号捕获系统包含信号开关及检测电路，响应于一组控制信号和所述一组分组数据信号的接收，通过提 供指示所述一组分组数据信号的一个或多个的接收的一个或多个检测信号、以及通过捕获 所述一组分组数据信号的每一个的至少一部分，来提供所述一组捕获数据分组；禾口控制电路，与所述信号开关及检测电路相耦合，并通过提供所述一组控制信号来响应 所述一个或多个检测信号。
4. 权利要求1所述的设备，其中所述主控制器包含计算机，与所述数据信号捕获系统相耦合，并被编程为提供所述一组控制信号并处理 所述一组捕获数据分组，以提供所述多组测试数据；禾口信号集线器，与所述计算机和所述一组DUT控制器相耦合，以传送所述一组控制数据 和所述多组测试数据。
5. —种包含测试一组分组数据发送器的系统的设备，包括被测器件(DUT)控制器装置，用于响应于一组控制数据，将多组发送数据的相应一组 提供给一组DUT的相应一个，并用于分析与所述多组发送数据的所述相应一组有关的多组 测试数据的相应一组，其中所述一组DUT响应于所述多组发送数据，提供一组分组数据信 号，每个分组数据信号至少包含所述多组发送数据的相应一组的一部分；数据信号捕获装置，响应于所述一组分组数据信号的接收，用于通过捕获所述一组分 组数据信号的每一个的至少一部分来提供一组捕获数据分组；禾口主控制器装置，用于提供所述一组控制数据并处理所述一组捕获数据分组以提供所述 多组测试数据；其中所述DUT控制器装置基于考虑所述多组发送数据的所述相应一组而对所述多组 测试数据的所述相应一组的所述分析，确定所述一组DUT的所述相应一个的操作状态。
6. —种包含测试一组分组数据发送器的系统的设备，包括数据信号捕获系统，响应于一组分组数据信号的接收，通过捕获所述一组分组数据信 号的每一个的至少一部分来提供一组捕获数据分组；禾口控制器，被编程为将多组发送数据的相应组提供给一组DUT的相应DUT，以处理所述一 组捕获数据分组，从而提供与多组发送数据的所述相应组有关的多组测试数据，并分析所 述多组测试数据的相应组；其中，所述一组DUT，响应于所述多组发送数据，提供所述一组分组数据信号，每一个分组数 据信号至少包含所述多组发送数据的相应一组的一部分，禾口所述控制器基于考虑所述多组发送数据的所述相应一组而对所述多组测试数据的所 述相应一组的所述分析，确定所述一组DUT每一个的操作状态。
7. 权利要求6所述的设备，其中所述数据信号捕获系统包含信号开关及检测电路，响应于一组控制信号和所述一组分组数据信号的接收，通过提 供指示所述一组分组数据信号的一个或多个的接收的一个或多个检测信号、和通过捕获所 述一组分组数据信号的每一个的至少一部分，来提供所述一组捕获数据分组；禾口控制电路，与所述信号开关及检测电路相耦合，并通过提供所述一组控制信号而响应 所述一个或多个检测信号。
8. 权利要求6所述的设备，其中所述控制器包含一台计算机。
9. 一种包含测试一组分组数据发送器的系统的设备，包括数据信号捕获装置，响应于一组分组数据信号的接收，用于通过捕获所述一组分组数 据信号的每一个的至少一部分来提供一组捕获数据分组；禾口控制器装置，用于将多组发送数据的相应组提供给一组DUT的相应DUT，以处理所述一 组捕获数据分组，从而提供与所述多组发送数据的相应组有关的多组测试数据，以及用于 分析所述多组测试数据的相应组；其中，所述一组DUT，响应于所述多组发送数据，提供所述一组分组数据信号，每个分组数据 信号至少包含所述多组发送数据的相应一组的一部分，禾口所述控制器装置基于考虑所述多组发送数据的所述相应一组而对所述多组测试数据 的所述相应一组的所述分析，确定所述一组DUT的每一个的操作状态。
10. —种测试一组分组数据发送器的方法，包括 为一组被测器件(DUT)的相应DUT提供多组发送数据的相应组； 响应于所述多组发送数据，为所述一组DUT提供一组分组数据信号，每个分组数据信号至少包含所述多组发送数据的相应一组的一部分；捕获所述一组分组数据信号的每一个的至少一部分，以提供一组捕获数据分组； 处理所述一组捕获数据分组以提供多组测试数据，每组测试数据与所述多组发送数据的相应一组有关；禾口考虑所述多组发送数据的相应组而分析所述多组测试数据的相应组，以确定所述一组 DUT的相应DUT的操作状态。
全文摘要
本发明提供了测试一组分组数据发送器的系统和方法，其中多个被测器件(DUT)通过将相似的发送数据流提供给DUT，每个DUT响应于此，提供相应分组数据信号来测试。捕获每个分组数据信号的至少一部分以提供捕获数据分组，处理捕获数据分组以提供多组测试数据，接着，考虑发送数据而分析多组测试数据的相应组，以确定每个DUT的操作状态。
文档编号H04J11/00GK101743708SQ200880015849
公开日2010年6月16日 申请日期2008年3月13日 优先权日2007年4月5日
发明者C·V·欧拉加里德 申请人:莱特普茵特公司