CN101470183A - 自动调校测试信号的gps模块测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动调校测试信号的GPS模块测试系统，包括GPS测试夹具、卫星信号仿真器、以及一计算机，GPS测试夹具承载并通过接触方式，电性连接到待测GPS模块，以接收待测GPS模块测试后产生的数字信号；计算机由GPS测试夹具接收待测GPS模块的设备信息，并参考GPS信号样本数据库控制卫星信号仿真器产生GPS仿真信号来测试待测GPS模块；之后，计算机在接收待测GPS模块产生的数字信号，并于判断数字信号有弱化现象时，自动增益传送的测试参数，以较佳化传送的GPS仿真信号。

Description

自动调校测试信号的GPS模块测试系统

技术领域

本发明涉及一种GPS模块测试系统，且特别是涉及一种自动调校测试信号的GPS模块测试系统。

背景技术

全球卫星定位系统(Global Position System，GPS)为一种用以为车辆、船舰等物体进行精确坐标定位的技术。早期GPS技术是由美国国防部研发，用以作为军事用途。直至今日，GPS技术由军事用途转为民生用途，例如地图导航等用途。部分电子装置，例如个人数字助理(PDA)、计算机、手机、手表等产品，装设有微型GPS模块，以让使用者通过这些电子装置随时随地进行导航用途。GPS模块包含天线部分以及射频、模拟数字转换(Analog to DigitalConverter，ADC)等部分，天线接收到GPS卫星传送的微弱信号后，经过射频元件将信号放大到适当程度；之后，将频率降至中频(IF)或基频(Baseband)；然后，再以ADC组件将模拟信号转换为数字信号，进而由这些数字信号中解析出坐标、时间等所需信息。

然而，由于GPS信号为相当微弱的卫星信号，GPS模块设计上需考虑到生产性问题，以确保设计/生产的GPS模块为可用的GPS模块(也即GPS模块可正确接收并解析微弱的GPS信号)。为确保GPS模块的信号解析精准度及GPS模块的可用性，GPS模块测试遂成为制造GPS模块相当重要的一环。目前普遍测试GPS模块的方法为将GPS模块焊接在测试板，通过GPS模块厂商提供的测试程序来测试GPS模块，焊接品质会直接影响到GPS模块的测试品质(影响GPS模块接收功率，db值降低)。另外，测试者无法控制卫星信号仿真器来调整RF射频功率，测试夹具也没有自动调校(Auto Calibration)准位的功能(也即确认此次测试的感应度值与前次测试的感应度值相同)。除此之外，现有测试加具没有自动判读通过/失败的功能(自动判断是否为合格GPS模块)，且无法重复测试GPS模块。欲测试另一片GPS模块时，需先将GPS模块解焊后，才得以焊接另一片待测GPS模块，操作甚为麻烦。

发明内容

鉴于上述GPS模块进行测试时操作费时麻烦，且无法对夹具自动调校等问题，本发明所要解决的技术问题在于提出一种自动调校测试信号的GPS模块测试系统，通过GPS测试夹具承载待测设备，并以接触方式电性连接待测的GPS模块进行测试，以简化测试GPS模块的步骤。计算机于数字信号有弱化现象时，控制卫星信号仿真器动态增益传送的GPS仿真信号，达到提高检验精确度的目的。

为达到上述自动调校测试信号的目的，本发明的自动调校测试信号的GPS模块测试系统，包括：一个GPS测试夹具，此GPS测试夹具承载并以接触方式电性连接待测GPS模块，以及接收待测GPS模块产生的数字信号；一个卫星信号仿真器，此卫星信号仿真器产生GPS仿真信号用来测试待测GPS模块；一台计算机，此计算机各自通过一条信号缆线连接GPS测试夹具及卫星信号仿真器，并执行以下步骤：首先，计算机接收GPS测试夹具传送的待测GPS模块的设备信息，并由GPS信号样本数据库找出相应的标准测试信号参数。接着，依据此标准测试信号参数控制卫星信号仿真器产生GPS仿真信号来测试待测GPS模块。然后，计算机由GPS测试夹具接收待测GPS模块产生的数字信号，在数字信号有弱化现象时，自动增益测试参数至一准位。最后，再以增益后的测试参数控制卫星信号仿真器自动增益补偿GPS测试信号。其中，前述的GPS信号样本数据库系建置于计算机，其存放多种不同的GPS模块所相应的标准测试信号参数(Golden Sample)以及前次测试时回传之待测GPS模块所产生的数字信号。

依照本发明的较佳实施例所述之GPS模块测试系统，前述的卫星信号仿真器可透过信号缆线或射频天线将GPS测试信号传送至待测GPS模块。另外，前述信号缆线所采用的通讯协议可以是通用接口总线(General PurposeInterface Bus，GPIB)、通用序列总线(Universal Serial Bus，USB)、或异步传输标准接口(Recommended Standard，RS232)之一。

依照本发明的较佳实施例所述的GPS模块测试系统，其中GPS测试夹具包括：一个承载板，此承载板具有多个金属接触垫用以承载待测GPS模块；一个固定板，用以固定待测GPS模块于承载板；以及一条固定支柱，此固定支柱设置于承载板，并枢接前述固定板，当待测GPS模块放置于承载板时，以固定板向承载板施加下压力，使承载板之金属接触垫接触待测GPS模块的金属接触垫，达到让待测GPS模块电性连接GPS测试夹具。

依照本发明的较佳实施例所述的GPS模块测试系统，其中GPS模块测试系统还包括一台显示器，用以显示控制测试程序的人机接口。此人机接口可用来设定待测GPS模块的测试参数及显示该待测GPS模块是否通过测试。

依照本发明的较佳实施例所述的GPS模块测试系统，其中测试参数可以是GPS信号功率、GPS信号感度、测试次数、仿真卫星移动速度、卫星数量、都卜勒偏移、卫星移动周期或信号类型所构成的集合。

由上所述，本发明的自动调校测试信号的GPS模块测试系统使用GPS测试夹具承载并电性连接待测的GPS模块，不需焊接GPS模块可方便更换受测的GPS模块。另外，GPS模块测试系统中的计算机，则会依据待测GPS模块产生的数字信号，判断GPS信号有无弱化/衰减的现象，以动态调校用以测试GPS模块的GPS仿真信号，提高模块验证的精确度。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1A为本发明较佳实施例的自动调校测试信号的GPS模块测试系统的系统结构示意图；

图1B为图1A中的GPS模块测试系统承载待测GPS模块的结构示意图；

图2为本发明较佳实施例的自动调校测试信号的GPS模块测试系统的操作接口示意图。

其中，附图标记：

110     GPS测试夹具

112     承载板

114     固定板

116     固定支柱

118、124    金属接触垫

120    待测GPS模块

122、132  射频天线

130   卫星信号仿真器

134、142  信号缆线

140     计算机

144     GPS信号样本数据库

150     显示器

210     测试过程控制接口

220     GPS信号参数设定接口

230     卫星仿真参数设定接口

240     GPS模块测试结果接口

250、260、270  功能键

具体实施方式

本发明的目的及提出的技术问题在下列较佳实施例中详细说明。然而本发明的概念也可用于其它范围。以下列举的实施例仅用于说明本发明的目的与执行方法，并非用以限制其范围。

图1A为本发明较佳实施例的自动调校测试信号的GPS模块测试系统的系统结构示意图。请参照图1A，在本实施例中，自动调校测试信号的GPS模块测试系统包括一个GPS测试夹具110、一个卫星信号仿真器130、以及控制测试流程的计算机140。其中，GPS测试夹具110上方具有一承载板112用以承载待测GPS模块120。GPS测试夹具110表面具有多个金属接触垫(未显示)；同样地，待测GPS模块120也具有多个金属接触垫(未显示)。GPS测试夹具110通过接触方式与待测GPS模块120电性连接，以取得待测GPS模块120测试后所产生的数字信号。卫星信号仿真器130则用以产生GPS仿真信号而传送到待测GPS模块120进行模块测试。控制测试流程的计算机140则各自通过信号缆线142连接GPS测试夹具110以及卫星信号仿真器130，并执行以下的步骤来测试待测GPS模块120是否为合格可使用的模块(及确保GPS模块可正常接收GPS信号，并解析出准确的定位信息)：

首先，计算机140从GPS测试夹具110接收待测GPS模块120的设备信息，并由GPS信号样本数据库144找出相应的标准测试信号参数。当待测GPS模块120放置于GPS测试夹具110时，GPS测试夹具110检测该待测GPS模块120属于何种设备，并将此待测GPS模块120的设备信息传送到计算机140。计算机140内部建置有一个GPS信号样本数据库144，此GPS信号样本数据库144存放有多种不同GPS模块相应的标准测试信号参数(Golden Sample)。计算机140依据此标准测试信号参数控制卫星信号仿真器130传送GPS仿真信号来测试待测GPS模块120。待测GPS模块120通过射频天线122接收此GPS仿真信号进行测试，并产生一数字信号。GPS测试夹具110读取此数字信号，并将此数字信号传送到计算机140。计算机140在接收此数字信号后，读取GPS信号样本数据库144，并判断此数字信号有无弱化现象。举例来说，当设定卫星信号仿真器130通过射频天线132以5dbi功率发出GPS仿真信号时，待测GPS模块120经测试后回传的数字信号。计算机140接收此数字信号，经查找GPS信号样本数据库144后发现此数字信号的预估原始信号的传输功率为4dbi。此时，计算机140判断数字信号有发生弱化现象。之后，计算机140自动增益预设测试参数至一准位(例如增益传输的GPS仿真信号为6dbi)。计算机140于进行下回合测试时，调整测试参数以控制卫星信号仿真器130自动增益该GPS测试信号(也即GPS仿真信号)。在本实施例中，卫星信号仿真器130可通过，例如通用接口总线(General Purpose Interface Bus，GPIB)、通用序列总线(Universal Serial Bus，USB)、或异步传输标准接口(RecommendedStandard，RS232)等信号缆线134，将GPS测试信号传送到待测GPS模块120；或铜哦射频天线132将GPS测试信号传送到待测GPS模块120。在一些实施例中，GPS模块测试系统还包括一显示器150用来显示一个控制测试程序进行的人机接口(也即卫星信号测试接口)。

承接上一段落，GPS测试夹具一改以往以焊接方式将待测GPS模块焊于测试板，本发明更设计以接触式方式将待测GPS模块固定并与GPS测试夹具电性连接。图1B为图1A中的GPS模块测试系统承载待测GPS模块的结构示意图。请同时参照图1A与图1B，在本实施例中，GPS测试夹具110还包括一块承载板112、一块固定板114、以及一固定支柱116。承载板112用以承载待测GPS模块120，在承载板112上具有多个金属接触垫118，其位置相应于待测GPS模块120上的多个金属接触垫124。当待测GPS模块120放置于GPS测试夹具110时，GPS测试夹具110上的金属接触垫118恰与待测GPS模块120上的金属接触垫124相互接触形成电性连接。承载板112上设置有固定支柱116，在固定支柱116上方枢接有一块固定板114，此固定板114是用来将待测GPS模块120固定于承载板112。当待测GPS模块120放置于承载板112时，固定板114向承载板施加下压力，使承载板112的金属接触118垫紧密接触待测GPS模块120的金属接触垫124，从而让待测GPS模块120电性连接GPS测试夹具110。在一些实施例中，使用者还可视待测GPS模块120的厚度调校固定板114与固定支柱116的枢接点位置，方便让各种尺寸的待测GPS模块120放置于承载板112。

图2为本发明较佳实施例的自动调校测试信号的GPS模块测试系统的操作接口示意图。请参照图2，控制测试程序的人机接口(测试过程控制接口210)包括GPS信号参数设定接口220用以设定测试参数控制卫星信号仿真器产生GPS仿真信号来测试待测GPS模块。卫星仿真参数设定接口230为设定卫星的虚拟移动速度，以仿真真实卫星传送的信号。GPS模块测试结果接口240则用来显示待测GPS模块是否通过测试。当设置测试参数，或直接加载预设的测试参数后，使用者按下功能键250进行测试，或按下功能键260储存设定的测试参数，或按下功能键270清除设定的测试参数。其中，前述测试参数可以是GPS信号功率、GPS信号感度、测试次数、仿真卫星移动速度、卫星数量、都卜勒偏移、卫星移动周期、或信号类型等参数，在此不限制其范围。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变q和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (8)

1、一种自动调校测试信号的GPS模块测试系统，适用于自动增益GPS测试信号，该GPS测试信号是用以测试一待测GPS模块是否可正常运作，其特征在于，该GPS模块测试系统包括：

一GPS测试夹具，该GPS测试夹具承载并以接触方式电性连接该待测GPS模块，以及接收该待测GPS模块产生的一数字信号；

一卫星信号仿真器，该卫星信号仿真器产生一GPS仿真信号而传送到该待测GPS模块；以及

一计算机，该计算机各自通过一信号缆线连接该GPS测试夹具及该卫星信号仿真器，并执行以下步骤：

接收该GPS测试夹具传送的该待测GPS模块的一设备信息，并由一GPS信号样本数据库找出相应的一标准测试信号参数；

依据该标准测试信号参数控制该卫星信号仿真器产生该GPS仿真信号测试该待测GPS模块；

接收该待测GPS模块的该数字信号，在该数字信号有弱化现象时，自动增益该预设测试参数至一准位；以及

以增益后的测试参数控制该卫星信号仿真器自动增益补偿该GPS测试信号。

2、根据权利要求1所述的GPS模块测试系统，其特征在于，该卫星信号仿真器是通过一信号缆线或一射频天线将该GPS测试信号传送至该待测GPS模块。

3、根据权利要求2所述的GPS模块测试系统，其特征在于，该信号缆线的通讯协议是选自于由通用接口总线、通用序列总线、以及异步传输标准接口所构成的集合之一。

4、根据权利要求1所述的GPS模块测试系统，其特征在于，该GPS测试夹具还包括：

一承载板，该承载板具有多个金属接触垫，该承载板用以承载该待测GPS模块；

一固定板，用以固定该待测GPS模块于该承载板；以及

一固定支柱，该固定支柱设置于该承载板并枢接该固定板，当该待测GPS模块放置于该承载板时，以该固定板向该承载板施加下压力，使该承载板的该些金属接触垫接触该待测GPS模块的多个金属接触垫，借以让该待测GPS模块电性连接该GPS测试夹具。

5、根据权利要求1所述的GPS模块测试系统，其特征在于，该GPS模块测试系统还包括一显示器，用以显示一控制测试程序的人机接口。

6、根据权利要求5所述的GPS模块测试系统，其中该控制测试程序的人机接口用以设定该待测GPS模块的测试参数及显示该待测GPS模块是否通过测试。

7、根据权利要求6所述的GPS模块测试系统，其特征在于，该测试参数选自于由GPS信号功率、GPS信号感度、测试次数、仿真卫星移动速度、卫星数量、都卜勒偏移、卫星移动周期、以及信号类型所构成的集合。

8、根据权利要求1所述的GPS模块测试系统，其特征在于，该GPS信号样本数据库是建置于该计算机，该GPS信号样本数据库存放多个GPS模块所相应的标准测试信号参数以及前次测试时回传的该数字信号。

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