射频测试方法及系统与流程

本发明属于测试技术领域，尤其涉及射频测试方法及系统。

背景技术：

随着移动通讯设施的普及，个人接入上网方案越来越呈现出多元化网络接入特点。为了适应这一变化，无线网络终端接入产品市场呈现空前的繁荣。

当前产品的无线功能测试有五类最重要的测试项目，几乎成为每一种无线通讯产品的必备无线功能测试项，包括：频偏、频谱模板(Spectrum Mask)、发射功率、误差向量幅度(Error Vector Magnitude，EVM)、接收灵敏度。以上五项测试均不需要被测设备(Device Under Test，DUT)与测试设备实际组网，一般通过顶针治具和射频线与测试仪器相连，用计算机抓取测试仪器反馈数据。在实际生产测试中，由于车间所生产产品繁多，可能在同一个车间内有数十个无线产品同时在做无线测试；特别地、由于为了追求生产快捷，部分无线局域网(Wireless Fidelity，Wifi)产品集中测试1、6、11三个信道，所以生产车间中该频段的无线工程测试串扰和干扰是一个比较严重的问题。通常：车间使用金属屏蔽箱可以有效隔离环境中DUT彼此的射频干扰，但是传统的金属屏蔽箱测试效率低，且传统的金属屏蔽箱的成本高。

技术实现要素：

本发明实施例的目的在于提供一种射频测试方法及系统，旨在解决目前射频测试效率低且成本高的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种射频测试方法，包括：

被测设备输出信号到衰减器；

衰减器接收所述被测设备的信号并衰减信号，并将衰减后的信号输出到测试仪器；

测试仪器接收所述衰减后的信号，并将接收到的衰减信号转换为数字信号进行记录并输出到开发板；

开发板接收所述测试仪器输出的数字信号并将接收到的数字信号进行处理后输出到测试电脑；

测试电脑计算所述开发板处理后的数据，得到测试参数。

本发明实施例的另一目的在于提供一种射频测试系统，包括：

被测设备，用于输出信号到衰减器；

衰减器，用于接收所述被测设备的信号并衰减信号，并将衰减后的信号输出到测试仪器；

测试仪器，用于接收所述衰减后的发射信号，并将接收到的衰减信号转换为数字信号进行记录并输出到开发板；

开发板，用于接收所述测试仪器输出的数字信号并将接收到的数字信号进行处理后输出到测试电脑；

测试电脑，用于计算所述开发板处理后的数据，得到测试参数。

在本发明实施例中，通过开发板接收测试仪器输出的信号并将信号进行处理，实现在无屏蔽强干扰的强环境下被测设备的精确定位和测试，且测试效率高。

附图说明

图1是本发明实施例提供的射频测试方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的射频测试方法开发板处理数据的流程图；

图3是本发明实施例提供的射频测试方法开发板处理信号示意图；

图4是本发明实施例提供的射频测试方法的发射过程流程图；

图5是本发明实施例提供的射频测试系统的接收过程流程图；

图6是本发明实施例提供的射频测试系统的结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，是本发明实施例提供的射频测试方法的流程图。

在S101中，被测设备输出信号到衰减器。

所述被测设备包括：带有无线功能的ZigBee产品、蓝牙产品、数字用户线路(X Digital Subscriber Line，XDSL)产品(X表示任意字符或字符串)、带有无线局域网功能的电力线通信(Wireless Power Line Communication，WPLC)产品、接入点(Acess Point，AP)产品、路由产品、调制解调产品、光纤产品、交换机设备以及无线智能产品等。

优选地，在同一个测试车间内，不同的被测设备使用不同的频段校准方案。例如：某时间段某车间所生产A被测设备测试校准1、6、11三个信道，则同时间同车间所生产的B被测设备测试校准2、7、12三个信道，同时同车间所生产的C被测设备则测试校准3、8、13三个信道。

若是北美或者以色列等国家或地区的缩小频域版则使用其他不重复信道加以测试校准。

所述缩小频域版是指：我国wifi标准的信道和频域比北美或者以色列等国家的wifi标准的信道和频域要多，因此北美或者以色列等国家或地区的wifi标准的信道和频域称为缩小频域版。

在S102中，衰减器接收所述DUT的信号并衰减信号，并将衰减后的信号输出到测试仪器。

优选地，所述衰减器为10dB或20dB衰减器，用于保护测试仪器。

在S103中，测试仪器接收所述衰减后的信号，并将接收到的衰减信号转换为数字信号进行记录并输出到开发板。

优选地，在车间生产产品的测试频段统一规划之后，测试仪器会接收所有的无线信号，测试仪器接收到的衰减信号为模拟信号，测试仪器将模拟信号转换为数字信号加以记录，所记录数据通过测试仪器不经压缩输出到基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)和ARM Cortex-A9高性能的四核心嵌入式开发板。

在S104中，开发板接收所述测试仪器输出的数字信号并将接收到的数字信号进行处理后输出到测试电脑。

如图2所示，所述开发板接收所述测试仪器输出的数字信号并将接收到的数字信号进行处理后输出到测试电脑包括：

在S201中，开发板接收所述测试仪器输出的数字信号。

在S202中，开发板对所述接收到的数字信号进行保真采样。

开发板对所述接收到的数字信号进行保真采样包括：

开发板采用36通道32比特(bit)采样产测试装备对接收到的数字信号进行保真采样。

在S202中，开发板对采样后的数字信号进行滤波处理。

所述开发板将接收到的数字信号进行滤波处理包括：

低通滤波过滤高频杂波；

高通滤波过滤低频传导。

经过低通滤波与高通滤波后得到带通滤波，将非本产品线的信号数据通过频率域的不同加以区分舍弃，确保后续数据处理仅针对本产品线的产品数据进行分析。

优选地，虽然环境干扰噪声近似于白噪声，但是为了保证测试校准精度，不可在滤波之前增加白噪声衰减算法。

低通滤波与高通滤波均为软件实现，通过合理设置参数，滤波器的衰减可以固定，并将所述滤波器的衰减与射频连接线的线损合并。

在S203中，所述开发板对所述滤波处理后的数字信号进行消除同频干扰。

经过滤波处理的数字信号仅包含当前产品线需要测试校准的产品信号，但是同一产品线依照产能可能达到1-32台产品同时在邻近工位测试，为了进一步提高测试校准精度，区分同一条生产线上相邻同型号产品的信号，对被测设备精确定位，对已经滤波过的信号需要进一步区分，即对所述滤波处理后的数字信号要进行消除同频干扰。

优选地，使用多次迭代消除同频干扰的算法来消除同型号被测设备间同频信号干扰。

具体地，抗干扰向量迭代递归算法为：

其中μ是决定收敛性和自适应速度的补偿因子，p[k]、d[k]为滤波初始化全零向量，a[k]为所期望信号，r[k]为滤波投影，c是功率因数，c为正整数可以使算法相对更容易用C语言实现，通常c＝1即可，只有在少数覆盖小区的极大功率AP上会取值c＝2来优化算法。

经过上述第一次迭代计算，一般仍有20％左右的背景干扰，其干扰特性近似于橙色噪声，因此需要第二次迭代消除背景干扰。对上述第一次迭代算法进行二次迭代后可得：

经过二次迭代可以无失真地还原被测设备DUT原有信号特征，进行EVM、MASK、频偏等测试分析。

提高迭代次数可以获得更高的精度，但是由于运算量巨大，不但导致生产不可忍受的延时而且精度的提升没有实际意义。

如图3所示，是本发明实施例提供的射频测试方法开发板处理信号示意图，具体地：

图3(a)是开发板接收到含有同频干扰信号示意图；

图3(b)是开发板第一次迭代滤波后的信号示意图；

图3(c)是开发板第二次迭代滤波后的信号示意图；

图3(d)是开发板复原DUT初始发送波形的信号示意图。

其中图3(a)-(d)中横坐标表述信号频率，纵坐标便是信号强度。

在S105中，测试电脑计算所述开发板处理后的数据，得到测试参数。

优选地，经过开发板处理后的数据通过以下算法计算被测设备初始发射功率：

G_AA(i)＝S_AA(i)，i＝0(DC)

G_AA(i)＝2×S_AA(i)，i＝1到

其中，G_AA(i)代表单边功率谱，S_AA(i)代表双边功率谱，N代表双边功率谱的长度。由于一半的能量显示在正频率，另一半能量显示在负频率。因此，若需将双边频谱转换为单边频谱，需要舍弃数组的第二部分，并将第一部分的数值乘以2，以获得原有被测设备发射功率。

同样地，频偏、频谱模板、EVM等测试参数采用上述同样的算法计算得到，所述得到的发射功率、频偏、频谱模板、EVM等测试参数完全复原了纯正无干扰的发射波特征的数字信号。

接收灵敏度通过香农定理测试方案在生产现场依照实际测量信噪比，使用测试仪器通过增加衰减的射频线材发送数据包计算。另外地，S101中被测设备输出信号到衰减器包括：

被测设备通过测试电脑的控制来发射信号到衰减器。

结合S102-S105即本发明实施例提供的射频测试方法的发射过程，如图4所示。

另外地，S101中被测设备输出信号到衰减器包括：

测试电脑或测试仪器发射信号；

被测设备接收所述测试电脑或测试仪器发射的信号并输出到衰减器。

结合S102-S105即本发明实施例提供的射频测试方法的接收过程，如图5所示。

对应于该发明实施例提供的一种射频测试，图6示出了本发明实施例提供的一种射频测试系统的结构框图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。

参照图6，该系统包括：

被测设备61，用于输出信号到衰减器；

衰减器62，用于接收所述被测设备的信号并衰减信号，并将衰减后的信号输出到测试仪器；

测试仪器63，用于接收所述衰减后的发射信号，并将接收到的衰减信号转换为数字信号进行记录并输出到开发板；

开发板64，用于接收所述测试仪器输出的数字信号并将接收到的数字信号进行处理后输出到测试电脑；

测试电脑65，用于计算所述开发板处理后的数据，得到测试参数。

在同一测试车间内，不同的被测设备61的校准频段不同。

所述开发板64包括：

开发板接收所述测试仪器输出的数字信号；

开发板对所述接收到的数字信号进行保真采样；

所述开发板对采样后的数字信号进行滤波处理；

所述开发板对所述滤波处理后的数字信号进行消除同频干扰。

所述被测设备61包括：

被测设备通过测试电脑的控制来发射信号到衰减器。

所述被测设备61包括：

测试电脑或测试仪器发射信号；

被测设备接收所述测试电脑或测试仪器发射的信号并输出到衰减器。

在本发明实施例中，不同的产品使用不同的频段校准方案，通过引入开发板，并通过开发板消除环境干扰，保证测试端口接收到唯一的测试信号，进而在无屏蔽强干扰的环境下实现对被测设备的准确定位和测试。本发明实施例测试效率高，且由于测试空间不局限在屏蔽箱内，不但可以推广高速高效的非接触的耦合式测试方案，并且还可以节省大量的屏蔽箱隔离衬里、密封条工装固定夹具等维护设备和制造、维修和更换的工时。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。