一种无线电管制设施开场测试的系统的制作方法

本发明涉及无线电监管技术领域，特别是一种无线电管制设施开场测试的系统。

背景技术：

随着我国信息技术的快速发展，无线电技术已经应用到经济社会的各个方面，因此对频谱的需求量也越来越大。然而，由于可用的频谱资源有限，造成了频谱使用越来越拥挤、空中电磁环境越来越恶化。为了保障各类无线电业务的正常开展，查处影响正常通信的各类无线电干扰，维护空中电波秩序，保证宝贵的无线电频谱资源得到有效合法的使用，我国各级无线电管理机构建设了数目众多的无线电管制设施。

随着无线电管制设施建设速度和进程的加快，设备采购于不同的生产厂家，有国内的也有国外的，各个设备生产厂家的生产水平、技术能力、依据的标准和规范各不相同，设备标称参数混乱，有些设备标称指标高，但实际工作效果并不如人意。同时，在无线电管制设施使用一段时间以后性能指标会发生改变。目前，国内并没有相应的技术手段及相应的测试系统对无线电管制设施进行定期测试，来验证设施是否符合使用要求，因此，亟需解决这一技术问题。

技术实现要素：

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的无线电管制设施开场测试的系统，能够基于自动化程度较高的测试模式进行相关参数的开场测量，验证无线电管制设施的性能指标，进而判定管制设施的可用性或在指标下降后适度推进距离提高压制效果，从而提高无线电管制设施的工作效率及压制的可信度。

本发明实施例提供了一种无线电管制设施开场测试的系统，包括：

场强测量装置，用于测试被测管制设施的开场管制场强；

信号发射装置，用于生成并发射模拟或数字信号；

信号分析装置，用于在被测管制设施对所述信号发射装置发射的信号进行管制的情况下，接收管制后的信号，并基于所述信号发射装置发射的信号和所述管制后的信号分析被测管制设施的信号管制效果；

移动搬运装置，用于搭载所述信号分析装置，向靠近或背离被测管制设施的方向移动；

中控单元，用于向所述场强测量装置、所述信号发射装置、所述信号分析装置、所述移动搬运装置发送控制指令或测试指令，从而各个装置根据控制指令或测试指令实现相应的功能；进而所述中控单元收集各个装置的测试数据，并基于指定的无线电管制设施开场测试标准生成测试结果报告。

可选地，所述无线电管制设施开场测试的系统还包括：

场地设施配套，用于对被测管制设施开场测试进行场地布置。

可选地，所述中控单元包括：

场强测量控制模块，用于对所述场强测量装置进行自动化控制，并读取被测管制设施的开场管制场强数据，实现数据、指令、图形、信号的传递和自动控制；

信号发射控制模块，用于对所述信号发射装置进行自动化控制，实现所述信号发射装置的功能；

信号分析控制模块，用于对所述信号分析装置进行自动化控制，实现所述信号分析装置的功能；

集中控制模块，用于监测并控制所述场强测量控制模块、所述信号发射控制模块、所述信号分析控制模块，并发送测试指令。

可选地，所述场强测量装置，还用于在测试开场管制场强时，测量被测管制设施在标称发射功率状态下，发射不同频点的单载波信号时，在指定距离处管制场强的大小。

可选地，所述信号发射装置包括用于生成模拟或数字调制信号的矢量信号源、功率放大器以及功率计。

可选地，所述信号发射装置距离被测管制设施指定距离，当测试被测管制设施的模拟信号管制效果时，所述信号发射装置在被测管制设施典型工作频段范围内随机选择测试频率，设置矢量信号源工作频率，调制方式为fm，调制频偏为5khz，音频频率1khz，设置功率放大器为最大发射，根据功率计读数设置矢量信号源电平值，使得输出功率为5w。

可选地，所述信号发射装置距离被测管制设施指定距离，当测试被测管制设施的数字信号管制效果时，所述信号发射装置在被测管制设施典型工作频段范围内随机选择测试频率，设置矢量信号源工作频率，调制方式为cpfsk，占空比100％，速率9600bit/s，带宽12.5khz，设置功率放大器为最大发射，根据功率计读数设置矢量信号源电平值，使得输出功率为5w。

可选地，所述信号发射装置距离被测管制设施指定距离，当测试被测管制设施的引导发射模式响应时，所述信号发射装置在被测管制设施典型工作频段范围内随机选择测试频率，设置矢量信号源工作频率为被测管制设施的工作频率，不加调制，设置功率放大器为最大发射，根据功率计读数设置矢量信号源电平值，使得输出功率为1w，使其能激活被测管制设施的引导功能。

可选地，所述信号发射装置的信号发射端、所述信号分析装置的信号接收端以及被测管制设施三者在一条直线上。

可选地，所述移动搬运装置包括自动引导运输车agv，所述信号分析装置被放置在agv上。

本发明实施例提供的无线电管制设施开场测试的系统，可以对无线电管制设施进行多个参数测试和验收，还可以对各种设备进行同等条件下的比较。通过一系列技术措施，对不同公司、不同型号的产品进行综合测评，有助于设备的选型。同时可以对各类新型管制设备的研制提出有价值的意见和建议，使管制设备的研制和生产水平得到有效的提高。

目前，我国已有的无线电管制设施的使用年限长短不一，设备精度和老化率严重不一致。全国各省市无线电管理机构基本上没有技术手段判断管制设备是否工作正常。由于采用的空中信号场强不同，电磁环境差别也很大，故同一型号设备压制不尽相同。本发明实施例提供的无线电管制设施开场测试的系统，解决了我国无线电监管体系发展中的一个技术瓶颈，该系统可以精确测试在用的无线电管制设施，提高管制设备能力的可信度。

本发明实施例提供的无线电管制设施开场测试的系统，可以对无线电管制设施进行精确测试验证，根据测试结果判定设备的可用性，或在指标下降后适度推进距离提高压制效果，从而大大提高无线电管制设施的工作效率及压制的可信度。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了根据本发明一实施例的无线电管制设施开场测试的系统的结构示意图；

图2示出了根据本发明另一实施例的无线电管制设施开场测试的系统的结构示意图；

图3示出了根据本发明一实施例的无线电管制设施开场测试的系统的布局示意图；以及

图4示出了根据本发明一实施例的无线电管制设施开场测试的系统的设备连接示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种无线电管制设施开场测试的系统。图1示出了根据本发明一实施例的无线电管制设施开场测试的系统的结构示意图。如图1所示，该系统100可以包括场强测量装置101、信号发射装置102、信号分析装置103、移动搬运装置104以及中控单元105。

场强测量装置101，用于测试被测管制设施的开场管制场强；

信号发射装置102，用于生成并发射模拟或数字信号；

信号分析装置103，用于在被测管制设施对信号发射装置102发射的信号进行管制的情况下，接收管制后的信号，并基于信号发射装置102发射的信号和管制后的信号分析被测管制设施的信号管制效果；

移动搬运装置104，用于搭载信号分析装置103，向靠近或背离被测管制设施的方向移动；

中控单元105，用于向场强测量装置101、信号发射装置102、信号分析装置103以及移动搬运装置104发送控制指令或测试指令，从而各个装置根据控制指令或测试指令实现相应的功能；进而中控单元105收集各个装置的测试数据，并基于指定的无线电管制设施开场测试标准生成测试结果报告。

通信技术中，vhf(veryhighfrequency，甚高频)是指频带由30mhz到300mhz的无线电电波，波长范围为1m到10m，多数是用作电台及电视台广播，同时又是航空和航海的沟通频道。uhf(ultrahighfrequency，特高频)是指频带由300mhz到3000mhz的无线电电波，波长范围为1m到1dm，该波段的无线电波又称为分米波。

本发明实施例可以依据测试标准《yd/t2780-2014vhf/uhf无线电管制系统开场测试参数和测试方法》，对无线电管制设施进行开场测量和验证。针对vhf/uhf频段无线电管制设备，基于自动化程度较高的测试模式，进行相关参数的开场测量，验证无线电管制设施性能指标。

在本发明的可选实施例中，如图2所示，无线电管制设施开场测试的系统100还可以包括场地设施配套106，可以用于对被测管制设施开场测试进行场地布置。

在可选的实施例中，场地设施配套106可以包括工作房、视频摄像头、测试电脑、新型自动气象观测站基础、供配电设施、其他附属设施以及信息点等。具体地，工作房内设工作台、储物柜、机柜、工作桌、椅子；视频摄像头接入统一的视频监控系统中；测试电脑用于安装中控单元105的软件模块；新型自动气象观测站基础按照要求平整气象站观测场，建设观测仪器设施安装基座；供配电设施按照场地测试用电需求对现有供电设施进行改造；其他附属设施有空调、灭火器、室外射频电缆、转接头、网线等；增加若干信息点，满足无线电管制设施开场测试仪表控制、视频监控、功能扩展等需要。

图3示出了根据本发明一实施例的无线电管制设施开场测试的系统的布局示意图，其实现的主要功能有对被测管制设施信号场强的测量、控制通信发射设备信号(模拟调制信号、数字调制信号)发射、控制通信接收设备对信号的解调、对无线引导运输车的控制、切换单元链路切换、测试数据回传、测试结果以表格的形式直观表示。

在本发明的可选实施例中，场强测量装置101还用于在测试开场管制场强时，测量被测管制设施在标称发射功率状态下，发射不同频点的单载波信号时，在指定距离处管制场强的大小。一是设置被测管制设施的工作参数，根据被测管制设施的频率范围，测试频点上应无外界干扰，不加调制，以标称发射功率状态工作。二是设置场强测量装置101的工作参数，测量频率为被测管制设施的工作频率。启动被测管制设施，记录此时场强测量装置101的读数，此数值即为被测管制设施在该频点指定距离处的单信号发射模式下的开场管制场强。这里的指定距离可以如100米等，本发明实施例对此不做限制。

在本发明的可选实施例中，信号发射装置102可以包括用于生成模拟或数字调制信号的矢量信号源、功率放大器以及功率计等。

在可选的实施例中，信号发射装置102距离被测管制设施指定距离，当测试被测管制设施的模拟信号管制效果时，信号发射装置102在被测管制设施典型工作频段范围内随机选择测试频率，设置矢量信号源工作频率，调制方式为fm(frequencymodulation，频率调制)，调制频偏为5khz，音频频率1khz，设置功率放大器为最大发射，根据功率计读数设置矢量信号源电平值，使得输出功率为5w。这里的指定距离可以如100米等，本发明实施例对此不做限制。

在可选的实施例中，信号发射装置102距离被测管制设施指定距离，当测试被测管制设施的数字信号管制效果时，信号发射装置102在被测管制设施典型工作频段范围内随机选择测试频率，设置矢量信号源工作频率，调制方式为cpfsk(continuousphasefrequencyshiftkeying，连续相位频移键控)，占空比100％，速率9600bit/s，带宽12.5khz，设置功率放大器为最大发射，根据功率计读数设置矢量信号源电平值，使得输出功率为5w。这里的指定距离可以如100米等，本发明实施例对此不做限制。

在可选的实施例中，信号发射装置102距离被测管制设施指定距离，当测试被测管制设施的引导发射模式响应时，信号发射装置102在被测管制设施典型工作频段范围内随机选择测试频率，设置矢量信号源工作频率为被测管制设施的工作频率，不加调制，设置功率放大器为最大发射，根据功率计读数设置矢量信号源电平值，使得输出功率为1w，使其能激活被测管制设施的引导功能。这里的指定距离可以如100米等，本发明实施例对此不做限制。

在本发明的可选实施例中，信号发射装置102的信号发射端、信号分析装置103的信号接收端以及被测管制设施三者在一条直线上。

在本发明的可选实施例中，移动搬运装置104包括agv(automatedguidedvehicle，自动引导运输车)，信号分析装置103被放置在agv上。

启动被测管制设施进入工作状态，对正在通信的设备进行压制，期间由载有信号接收端的agv制动，向被测管制设施方向移动，测量被测管制设施的模拟和数字信号的管制效果。信号分析装置103设计三根接收天线，测量频率30mhz到3ghz，并通过射频切换单元智能切换，放置在移动搬运装置104上进行管制效果测试，图4示出了根据本发明一实施例的无线电管制设施开场测试的系统的设备连接示意图。

本发明实施例中，移动搬运装置104对测试项开场管制效果的测试，agv系统设计有控制台、通讯系统、地面导航系统、充电系统、agv小车等。agv小车由车载控制系统、车体系统、行走系统、安全与辅助系统组成。agv系统包括车架、壳体和控制器、蓄电池安装架等，是agv的躯体，具有电动车辆的结构特征。车架主要分为主框架和副框架两个部分。主框架为立体型框架结构，用于安装各种控制和通讯设备。副框架则安装轮子、各种传感器和驱动电机，主框架和副框架可拆卸联接，便于安装和拆卸。

在本发明的可选实施例中，中控单元105可以包括场强测量控制模块、信号发射控制模块、信号分析控制模块以及集中控制模块，具体功能如下。

场强测量控制模块，用于对场强测量装置101进行自动化控制，并读取被测管制设施的开场管制场强数据，实现数据、指令、图形、信号的传递和自动控制；

信号发射控制模块，用于对信号发射装置102进行自动化控制，实现信号发射装置102的功能；

信号分析控制模块，用于对信号分析装置103进行自动化控制，实现信号分析装置103的功能；

集中控制模块，用于监测并控制场强测量控制模块、信号发射控制模块、信号分析控制模块，并发送测试指令。

在可选的实施例中，场强测量控制模块可以实现对频谱仪进行自动化控制和场强数据读取，可以实现数据、指令、图形和模拟信号的传递和自动控制，可以大幅度提高测量的效率及准确度，并且可以根据实际使用环境和需求的变化而灵活修改模块运行参数，能够提供任务设定和任务编排，满足测试工程师的需求，使测量应用更广泛、灵活更简便。

在可选的实施例中，信号发射控制模块可以实现对矢量信号源、功率放大器的自动化控制，具有音频信号及数字信号调制发射功能，工作频率范围可覆盖被测管制设施的典型工作频段，模拟信号调制方式应支持fm，数字信号调制方式应支持cpfsk调制模式信号。同时通过usb接口接入的功率计实时监控输出功率，实时修正信号源发射功率。该模块实现快速的调整、测量和防止误操作。

在可选的实施例中，信号分析控制模块可以实现对频谱仪、射频切换单元的自动化控制，具有音频信号及数字信号调制参数分析功能。模拟信号解调方式应支持fm，数字信号解调方式应支持cpfsk调制模式信号。该模块可以同时接收管制设施和信号发射装置102两路信号，实时解调并计算音频速率或误码率，得到管制效果的断通比测量值。

在可选的实施例中，集中控制模块可以按照需要的测量项目，选择测量方案，自动监测并控制测试场内各装置和控制模块，自动完成信号发射装置102的配置、发射，自动向移动搬运装置104发出指令，做出相应状态调整，自动向场强测量装置101、信号发射装置102、信号分析装置103下达测试指令，监控并记录各装置工作状态信息。该模块具备校准功能，进行校准时可提供仪器配置、仪器校准等信息，并提供实时的操作和校准帮助提示和连接框图。测试结束后依据测试标准显示测试结果表格和完整的测试报告。

本发明实施例提供的无线电管制设施开场测试的系统还具备如下特点：

1)测试仪表驱动

中控单元105通过visa(virtualinstrumentssoftwarearchitecture，虚拟仪器软件架构)实现对设备进行控制，发送scpi(standardcommandsforprogrammableinstruments，可编程仪器标准命令)标准指令来处理仪器与控制程序之间的通信，是计算机与仪器之间的软件层连接，visa库为用户提供了简捷的函数接口来实现对仪器的控制而不需要掌握底层的scpi命令。方案不仅提供通过网线连接控制仪表完成测试的功能，还提供无线5.8ghzwifi覆盖无线程控仪表完成测试任务的功能。

2)自动引导运输车驱动

自动引导运输车单车系统，系统通信基于tcp，对外开放的无线接口是透明协议，根据不同需求，定制控制命令(支持json格式)。通过tcp协议收发json串对引导运输车进行操控和状态获取。

3)测试报告自动生成

测试结束后依据测试标准显示测试结果表格，完整的测试报告中除包括测试数据外，还包括详细的测试截图和结论以便参考。

4)系统的扩展性

(1)频谱仪频率范围：3hz-8.4ghz。(目前标准测试范围30mhz-3ghz)

(2)信号源频率范围：9khz-6ghz。(目前标准测试范围230mhz和450mhz典型频段正负5mhz)

(3)功放范围：80mhz-3ghz，饱和功率20w。(目前标准测试范围230mhz和450mhz典型频段正负5mhz，饱和功率5w)

(4)接收天线范围：30mhz-3ghz。(目前标准测试范围230mhz和450mhz典型频段正负5mhz)

(5)模拟信号调制方式支持am、fm、pm，解调方式支持am、fm、pm(目前标准测试fm)

(6)数字信号解调方式支持bpsk、qpsk、dqpsk、msk、16至1024qam、16和32apsk、2至16fsk、dvb16至256qam、edge等多种调制模式。(目前标准测试msk)。

对今后标准的升级，测试频段的增加，测试调制方式的增加，本发明在扩展范围内的无需增加新的硬件设施，只需对发明测试软件进行升级。

本发明实施例设计了一种无线电管制设施开场自动测试系统构建方法，采用测试项映射测试脚本方法、基于脚本文件的仪表无线驱动技术，结合矢量信号源、矢量信号分析仪、功率放大器、射频切换单元、无线自动导引运输车、开阔测试场等构建测试系统平台。并且，发明了基于构建的测试系统平台的全自动化测试软件单元，测试中所有仪器仪表、设备、计算机之间通过lan接口电缆和射频电缆连接，可以实现数据、指令、图形、模拟信号的传递和自动控制。测试软件功能完全符合相应国家相关文件和测试标准的测试要求。采用的测量软件单元可以大幅度提高测量的效率及准确度，并且可以根据实际使用环境和需求的变化而灵活修改软件模块运行参数，能够提供任务设定和任务编排，满足测试工程师的需求，使测量应用更广泛、灵活更简便。测试项目可以顺序依次进行，也可以选择独立项目进行测试。完整的测试报告中除包括测试数据外，还包括详细的测试截图和结论以便参考。软件模块进行校准时可以提供仪器配置、仪器校准等信息，并提供实时的操作、校准帮助提示和连接框图。软件模块提供数据存储功能，实现快速的调整、测量和防止误操作。测试软件单元可以正常工作在windows操作系统环境下，并采用windows格式的图形用户界面、下拉式菜单、弹出式操作对话框和信息提示框等结构，紧凑而直观，所有的测量结果、测量标准、测量波形一目了然。

需要说明的是，实际应用中，上述所有可选实施方式可以采用结合的方式任意组合，形成本发明的可选实施例，在此不再一一赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，上述描述的系统、装置、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，为简洁起见，在此不另赘述。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以物理上相互独立，也可以两个或两个以上功能单元集成在一起，还可以全部功能单元都集成在一个处理单元中。上述集成的功能单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件或者固件的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解：所述集成的功能单元如果以软件的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，其包括若干指令，用以使得一台计算设备(例如个人计算机，服务器，或者网络设备等)在运行所述指令时执行本发明各实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)，磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

或者，实现前述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件(诸如个人计算机，服务器，或者网络设备等的计算设备)来完成，所述程序指令可以存储于一计算机可读取存储介质中，当所述程序指令被计算设备的处理器执行时，所述计算设备执行本发明各实施例所述方法的全部或部分步骤。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：在本发明的精神和原则之内，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案脱离本发明的保护范围。