便携式通信装备原位检测仪的制作方法

本实用新型属于测试测量技术领域，具体是涉及一种便携式通信装备原位检测仪。

背景技术：

随着我军信息化改造的逐渐完成，通信系统在现代战役中的地位也越来越重要，敌我双方谁丧失了通信功能，就会变成“瞎子”或“聋子”，随即丧失整个战场的主动权，输掉一场战役。电台和车通作为通信系统的重要组成部分，在整个通信链路中起到决定性的作用。目前电台的检测主要是检测发射机和接收机的各项指标，通过指标反映装备的状态，测试过程中需要射频信号源、功率计、频率计、测量接收机、综合测试仪、频谱仪等专用仪器，这些设备大部分为台式设备，体积大、重量重、操作复杂，只能在室内操作，无法到达装备现场，不利于随行保障的展开。

技术实现要素：

本实用新型针对电台、车通等装备在检测过程中所需专用仪表过多、操控繁琐、不便展开的问题，提供一种集成度高、操作简单、检测快速准确的便携式通信装备原位检测仪，无需将装备拆离原工位，就可实现对车载超短波跳频电台、短波单边带跳频电台、短波单边带接收机、数字车内通话器、数字车内通信系统主要功能性能指标检测、技术状态检查和故障诊断。

实现本实用新型目的的技术解决方案为：一种便携式通信装备原位检测仪，包括壳体，设置在壳体上的电台射频接口、音频接口、车通接口、遥控/数据/误码口、串口、网口、USB口、显示屏，以及设置在壳体内部的主控模块、射频信号调理模块、信道处理模块、频率合成模块、音频信号产生模块、音频信号处理模块、数字中频处理模块、基带处理模块，其中音频接口、车通接口连接音频信号处理模块的双向通讯端，遥控/数据/误码口连接接数字中频处理模块的双向通讯端和主控模块的输出端，串口/网口/USB口连接主控模块的双向通讯端，音频信号处理模块的输出端顺次连接数字中频处理模块、基带处理模块，基带处理模块的双向通信端连接主控模块的双向通讯端，基带处理模块的一个输出端顺次连接频率合成模块、射频信号调理模块、信道处理模块，基带处理模块的另一个输出端顺次连接音频信号产生模块、音频信号处理模块。

本实用新型与现有技术相比，其显著优点为：1)本实用新型使用大规模模拟集成电路和数字集成电路技术，将射频信号源、功率计、频率计、测量接收机、综合测试仪、频谱仪等专用仪器所具备的功能进行高度集成化，使检测仪在具备通用仪器功能的基础上，体积更小、质量更轻，易于携带；2)本实用新型提供了柔性加载技术，使检测仪在测试过程中，根据不同的被测信号，实时加载相应的算法到数字信号处理芯片中，大大减少了数字信号处理芯片的使用数量，降低了硬件模块的设计难度，增强了检测仪的可靠性；3)本实用新型通过协议产生/分析模块，能够检测电台发射机功率、频率、频偏，接收机音频信纳德、音频失真度、传输误码率等指标，全面反映出被测装备的技术状态。

附图说明

图1是本实用新型便携式通信装备原位检测仪的功能模块示意图；

图2是本实用新型便携式通信装备原位检测仪的主机外形示意图(正视图)；

图3是本实用新型便携式通信装备原位检测仪检测电台的连接示意图；

图4是本实用新型便携式通信装备原位检测仪检测车通的连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例进一步说明本实用新型方案。

如图1-2所示的便携式通信装备原位检测仪，包括壳体，设置在壳体上的电台射频接口、音频接口、车通接口、遥控/数据/误码口、串口、网口、USB口、显示屏，以及设置在壳体内部的主控模块、射频信号调理模块、信道处理模块、频率合成模块、音频信号产生模块、音频信号处理模块、数字中频处理模块、基带处理模块，其中音频接口、车通接口连接音频信号处理模块的双向通讯端，遥控/数据/误码口连接数字中频处理模块的双向通讯端和主控模块的输出端，串口/网口/USB口连接主控模块的双向通讯端，音频信号处理模块的输出端顺次连接数字中频处理模块、基带处理模块，基带处理模块的双向通信端连接主控模块的双向通讯端，基带处理模块的一个输出端顺次连接频率合成模块、射频信号调理模块、信道处理模块，基带处理模块的另一个输出端顺次连接音频信号产生模块、音频信号处理模块。

下面详细阐述各模块的具体结构和功能。

主控模块用于实现控制命令发送、数据传输及触发同步等功能，本实用新型采用Intel的PXA270低功耗处理器，具有低功耗、开放式、易扩展等特点。处理器的主频为520MHz，扩展出PC104、USB、RS232、RS485和GPIO等接口，配置了1片128MB的同步动态随机存储器SDRAM、4MB的NorFlash芯片，512MB的NandFlash芯片，网口使用DM9000网络控制器；UCB1400作为声卡和触摸屏的接口芯片接在总线上。

信道处理模块由程控衰减器、混频器、耦合器、滤波器、检波器等电路组成。在发射机测量时，信道处理模块完成射频信号的衰减和混频；接收机测量时，完成输出射频信号的衰减。另外还对功率信号进行检波，得到射频功率信号和前向功率及反向功率信号。

中频处理模块由自动增益放大器(AGC)，中频ADC，音频ADC及FPGA器件组成。可对来自信道处理模块的信号实现数字下变频、数字滤波、I/Q分解、误码产生和测试、车通测试等功能。FPGA程序通过基带处理模块由主控制器加载。

基带处理模块采用TI公司的TMS320VC5510低功耗、高性能、16位定点数字信号处理器进行数字基带信号处理，可对降速处理之后的数字基带信号进行解调和计算，还可以实现音频分析功能。

频率合成模块包括直接数字合成器、I/Q调制器、本振电路、衰减器、放大器。频率合成模块输出频率范围为1MHz～550MHz，频率分辨率为1Hz，可产生带调制的射频信号，调制方式有模拟方式和数字方式。模拟方式为调频方式，调制频率为1kHz，调制频偏为4kHz和5.6kHz；数字方式有π/4QPSK和GMSK。

DDS信号产生器输出频率范围为1MHz～128.125MHz，电平为0dBm。当需要输出100MHz之内的普通射频信号时，继电器K1和K2处于定刀位置，信号直接由DDS信号产生器产生并输出；当需要输出100～550MHz普通射频信号时，继电器K1和K2处于动刀位置，DDS信号产生器产生的100～128.125MHz信号作为参考信号并经LO1电路完成16倍频，LO1电路因此产生1.6～2.05GHz，继电器K3和K4处于定刀位置，1.6～2.05GHz信号与LO2电路产生的1.5GHz进行混频，得到100～550MHz信号输出；当需要输出100～550MHz矢量射频信号时，继电器K1和K2处于动刀位置，DDS信号产生器产生的100～128.125MHz信号作为参考信号并经LO1电路完成16倍频，LO1电路因此产生1.6～2.05GHz，继电器K3和K4处于动刀位置，1.6～2.05GHz信号作为IQ调制器的本振，IQ调制器产生的1.6～2.05GHz正交调制信号再与LO2电路产生的1.5GHz进行混频，得到100～550MHz正交调制信号输出。

射频电平调理模块包含滤波电路、ALC电路、电压基准电路、温度补偿电路等，将来自频率合成模块的1MHz～550MHz射频信号做电平处理，通信设备收信机测试时，输出0dBm～-20dBm的射频稳幅信号；通信设备发信机测试时，输出+3dBm的本振信号。

音频信号产生器模块包括直接数字合成器、幅度控制电路、输出驱动电路、负载匹配选择控制电路。可产生1kHz单音和1.6kHz+1kHz的双音信号，输出音频信号大小为1mV～300mV；1kHz的单音由系统提供的1kHz方波经低通虑波器形成，1.6kHz由DDS产生；双音信号由两路单音经加法器合成产生。单双音信号经幅度控制、输出驱动，再由系统给出的输出负载匹配选择，可平衡输出，阻抗为600Ω和120Ω，单端输出时阻抗为低阻和150Ω。

音频测试电路包括音频输入输出阻抗匹配电路，车通编码/解码电路，衰减器等部分构成。车通编码器的功能是将音频源信号进行音频编码；车通解码器的功能是将车通送来的音频编码信号进行解码，转换成音频信号。

本实用新型设备可以实现电台测试和数字车内通话器/数字车内通信系统测试，具体工作原理如下：

(1)电台测试包括电台发射机测试和电台接收机测试。电台发射机测试时，由音频信号产生模块发出音频信号，然后将此音频信号通过音频接口发送给电台，电台对音频信号进行调制，再将调制后的信号通过射频口送给信道处理模块，在信道处理模块中完成混频得到中频信号，然后将此中频信号送给数字中频处理模块进行处理。电台接收机测试时，由射频电平调理模块发出一定频率和幅度的射频信号，然后送给电台解调，电台解调出音频信号后，通过音频口将此信号送给音频信号处理模块，经过相应的处理后再将此信号送给数字中频处理模块和基带处理模块，完成相应的测试等功能。

(2)数字车内通话器/数字车内通信系统测试包括车通测试和编码功能测试。车通测试时，解码功能测试是先由音频产生模块发出音频信号，再送给音频处理模块编码，然后由数字接口送给车通，车通解码出音频信号后，通过音频口送给音频信号处理模块进行处理，然后将处理过的音频信号送给中频处理模块进行相应的测试；编码功能测试是由音频信号产生模块直接将音频信号送给车通编码，车通通过数字接口将编码后的信号送给音频信号处理模块解码处理，得到音频信号后再送给中频处理模块处理，最后在基带处理模块中完成相应的测试功能。

测试过程中，需要连接主测和被测装备。电台检测连接关系如图3所示，车通检测连接关系如图4所示。使用过程中，用随机配发的测试线缆，将被测装备与检测仪上对应的接口进行连接。通过检测仪上的专用检测软件，选中被测装备，根据界面上的提示信息完成参数配置，运行一键测试流程，检测仪根据程序逻辑，调用软硬件资源完成被测装备各项可测指标的检测，将所有的检测结果实时显示在界面中，对于异常的测量结果，会给出维修建议指导战士进行维修。