CN101605005A - 半双工异频通信跳频电台指标测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种半双工异频通信跳频电台指标测试装置，包括开关矩阵模块，用于实现电台测试的信号通路变换和异频通信测试方式的建立，当作为发射机时，接收所述射频发射模块产生的射频信号，经过低通滤波、程控步进衰减、射频开关和大功率衰减后，发送给被测电台；当作为接收机时，接收自电台来的射频信号，经过大功率衰减、射频开关、程控步进衰减和低通滤波器后，发送给射频接收模块；当采用异频通信测试方式时，接收辅测电台输出的射频信号，经过大功率衰减、可变衰减后与射频发射模块产生的射频信号进行混频，然后再经过衰减后发送给被测电台。本发明能实现适应不同型号跳频电台指标测试需求。

Description

半双工异频通信跳频电台指标测试装置

技术领域

本发明涉及跳频电台指标测试技术，特别涉及一种半双工异频通信跳频电台指标测试装置。

背景技术

目前，电台性能指标测试一般依据国军标“GJB3434-98跳频电台性能测试方法”测量方法进行测试，按照通用规范需要使用多台仪器进行复杂连接、测试和记录，而且不同指标测试设备连接差别很大，导致电台指标测试效率低下，同时对测试人员要求较高。目前还有一种方法是系统内置跳频电台控制器直接与被测电台进行指标测试，例如，通过跳频控制模块产生跳频图案，完成对射频发射模块的本振跳频控制；对原始数据信息进行加密并编码送往数字调制模块；经射频发射模块变频后为跳频电台提供标准定频或跳频的射频数字调制信号，对经被测电台解调后的数字基带或音频信号进行解码处理，获得原始数字信息，进行误码测量或音频分析，得到电台同步信息，进行电台同步性能测试，同时也可完成跳频电台的接收机性能测试，如跳频通信灵敏度等关键参数的测试。虽然该方案测试简单易行，但是由于不同型号电台跳控器无法兼容、差别甚大，所以此方案测试的电台型号局限性很大。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种半双工异频通信跳频电台指标测试装置。

本发明的半双工异频通信跳频电台指标测试装置，包括射频接收模块、扫频频谱分析模块、实时频谱分析模块、射频发射模块、音频发生分析模块、频率合成模块，以及开关矩阵模块，其中，所述射频接收模块，用于接收射频输入信号，利用混频方式进行变频后，产生中频信号，分别发送给扫频频谱分析模块和实时频谱分析模块，进行射频信号参数测量；实时频谱分析模块，用于完成跳频电台跳频信号的参数测量；扫频频谱分析模块，用于完成发射信号质量的完整测试，对电台发射机的定频指标进行测试；射频发射模块，用于对频率合成模块产生的射频信号进行变频处理，使其频率范围满足测试所需的频率范围的要求，变频后的射频信号发送给开关矩阵模块；音频发生分析模块，包括音频信号发生模块和音频信号分析模块，所述音频信号发生模块利用DDS技术产生测试所需的音频信号发送给被测装置；所述音频分析模块利用高速AD采样和DSP技术对被测装置解调出的音频信号进行参数分析；频率合成模块，利用频率合成技术产生射频信号，发送给射频发射模块进行变频处理；开关矩阵模块，用于实现电台测试的信号通路变换和异频通信测试方式的建立，当作为发射机时，接收所述射频发射模块产生的射频信号，经过低通滤波、程控步进衰减、射频开关和大功率衰减后，发送给被测电台；当作为接收机时，接收自电台来的射频信号，经过大功率衰减、射频开关、程控步进衰减和低通滤波器后，发送给射频接收模块；当采用异频通信测试方式时，接收辅测电台输出的射频信号，经过大功率衰减、可变衰减后与射频发射模块产生的射频信号进行混频，然后再经过衰减后发送给被测电台。

其中，在所述开关矩阵模块中，辅测电台通路为辅测电台处于发射状态，发射信号从辅测端口输入，经大功率衰减器、可变衰减器、功分器后分为两路，其中一路输入到频谱分析模块进行功率测量，另外一路与测试装置的信号源混频，调节可变衰减器衰减量，使其功率满足混频器本振功率要求，混频后信号经过衰减器、射频开关和大功率衰减器后从主测端口输出；被测电台处于接收状态，连接到主测接口，通过控制信号源输出功率，控制主测端口信号输出功率，实现电台包括接收灵敏度等多种指标测试。

其中，所述实时频谱分析模块，用于分析跳频信号的带宽、次数、速率及跳频序列参数。

其中，所述扫频频谱分析模块，对电台发射机的谐波、杂散定频指标进行测试。

其中，所述测试装置提供与被测跳频电台的完整接口，包括主测电台接口、辅测电台接口、射频收发接口、数据传输通道、同步信息通道。

另外，电台的PTT信号线和电台控制完成初始同步时间、迟入网同步时间和同步概率的互联同步指标测试；数据接口控制部分完成自动测试过程中对被测电台的控制。

本发明的有益效果是：依照本发明的半双工异频通信跳频电台指标测试装置，实现适应不同型号跳频电台指标测试需求；电台指标测试相对于传统测试方式连接简单，测试效率高，同时对测试人员要求也有很大的降低。

附图说明

图1为本发明的半双工异频通信跳频电台指标测试装置结构示意图；

图2为本发明的开关矩阵模块结构示意图；

图3为本发明的半双工异频通信跳频电台指标测试装置控制流程示意图。

具体实施方式

以下，参考附图1～3详细描述本发明的半双工异频通信跳频电台指标测试装置。

本发明的半双工异频通信跳频电台指标测试装置，包括射频接收模块、扫频频谱分析模块、实时频谱分析模块、射频发射模块、音频发生分析模块、频率合成模块，以及开关矩阵模块。

其中，射频接收模块，用于接收射频输入信号，利用混频方式进行变频后，产生中频信号，分别发送给扫频频谱分析模块和实时频谱分析模块，进行射频信号参数测量。

实时频谱分析模块，用于完成跳频电台跳频信号的参数测量，主要分析跳频信号的带宽、次数、速率及跳频序列等参数；

扫频频谱分析模块，用于完成发射信号质量的完整测试，对电台发射机的谐波、杂散等定频指标进行测试；

射频发射模块，用于对频率合成模块产生的射频信号进行变频处理，使其频率范围满足测试所需的频率范围的要求，变频后的射频信号发送给开关矩阵模块。

音频发生分析模块，本模块分为音频信号发生模块和音频信号分析模块：音频信号发生模块利用DDS技术产生测试所需的音频信号发送给被测装置；音频分析模块利用高速AD采样和DSP技术对被测装置解调出的音频信号进行参数分析。

频率合成模块，利用频率合成技术产生射频信号，发送给射频发射模块进行变频处理。

开关矩阵模块，用于实现电台测试的信号通路变换和异频通信测试方式的建立。当本装置作为发射机时，接收射频发射模块产生的射频信号，经过低通滤波、程控步进衰减、射频开关和大功率衰减后，发送给被测电台；当本装置作为接收机时，接收自电台来的射频信号，经过大功率衰减、射频开关、程控步进衰减和低通滤波器后，发送给射频接收模块；当采用异频通信测试方式时，接收辅测电台输出的射频信号，经过大功率衰减、可变衰减后与射频发射模块产生的射频信号进行混频，然后再经过衰减后发送给被测电台。

其中，本发明的测试装置提供与被测跳频电台的完整接口，包括主测电台接口、辅测电台接口、射频收发接口、数据传输通道、同步信息通道等。

本发明通过电台的PTT信号线和电台控制完成初始同步时间、迟入网同步时间和同步概率等互联同步指标测试。数据接口控制部分完成自动测试过程中对被测电台的控制。

跳频电台指标测试的前提条件是实现电台同步通信，异频通信方式是通过辅测方式，实现电台同步通信，达到电台指标测试的目的。如图2所示，在开关矩阵模块中，辅测电台通路为辅测电台处于发射状态，发射信号从辅测端口输入，经大功率衰减器、可变衰减器、功分器后分为两路，其中一路输入到本装置频谱分析模块进行功率测量，另外一路与本装置信号源混频，调节可变衰减器衰减量，使其功率满足混频器本振功率要求，混频后信号经过衰减器、射频开关和大功率衰减器后从主测端口输出。被测电台处于接收状态，连接到主测接口，通过控制信号源输出功率，控制主测端口信号输出功率，实现电台包括接收灵敏度等多种指标测试。

其中，RF1是主测电缆接口，通过射频电缆连接到被测电台射频端；RF2是辅测电缆接口，通过射频电缆连接到辅测电台射频端；RF3是测试接口，作为射频信号测试接口备用；RFTX1是射频产生接口，产生混频所需射频信号，本信号经过锁相环路产生、ALC环路稳幅，频率、幅度均可精确控制；RFRX2是射频分析接口，可对接收到的射频信号进行扫频分析和实时分析。

基于如上所述，本发明采用辅助电台测试方案，通过辅测电台通路为被测电台和辅测电台建立射频信道。在该方案中，辅测电台和被测电台采用了异频通信的方式，即辅测电台和被测电台的工作频率始终存在一个固定频差，这样可以有效避免同频干扰。辅测电台通路为辅测电台处于发射状态，发射信号从辅测端口RF2输入，因为电台输出均为大功率信号，所以必须使用大功率衰减器进行衰减后再进行信号接收，本装置使用50W、20dB大功率衰减器，使用大功率衰减器可使本装置与电台进行射频连接；经过大功率衰减器后，信号再经过可变衰减器，本可变衰减器可以对信号幅度进行有效控制；然后信号经过功分器后分为两路，其中一路输入到本装置频谱分析模块进行功率测量，另外一路与本装置信号源混频。

根据等功率功分原理，经过频谱分析模块测量得到的一路信号的功率与另外一路信号功率相等，测调节可变衰减器衰减量，使进行混频的一路信号功率满足混频器本振功率要求。设置RFTX射频信号频率，使其等于被测电台与辅测电台的频率差值；RFTX信号与辅测电台输入的射频信号进行混频(如图2所示)，混频后信号经过衰减器、射频开关和大功率衰减器后从主测端口RF1输出。被测电台处于接收状态，连接到主测接口RF1。被测电台解调出音频信号或基带信号，经过音频接口连接到本装置的音频/基带接收模块。精确控制RFTX信号源输出功率，即控制主测端口RF1信号输出功率，通过对被测电台音频基带进行分析，可以实现电台包括接收灵敏度等多种指标测试。

如图3所示，为本发明的半双工异频通信跳频电台指标测试装置控制流程示意图。该控制过程主要完成硬件控制、信息处理、交互处理、人机接口等内容。按标准的模块化设计方法，主要包括如下几个部分：

自检和校准模块：自检软件与仪器硬件自检电路一起完成对仪器主要硬件模块的自检，并实时报告自检结果。校准软件包括开机校准、用户校准和仪器自校准三个部分，是仪器实现稳定指标的很重要措施，通过对硬件模块的校准，使之达到最佳工作状态。

DSP程序装载和控制：在开机时通过主控软件的调用，完成对多个DSP(数字信号处理器)实现加载程序，并在测量过程中完成对DSP运行程序的状态和参数控制，以及读取DSP测量分析的最终数据。

硬件控制模块：按需要完成对硬件电路状态的参数控制，它主要包括：

合成本振控制：主要完成合成本振的频率控制，根据跳频频率控制指令产生正确本振频率，保证射频收发的正确性。

数字中频控制：主要完成高速A/D变换器的控制，数字化信号的传输、调理和存储等。

射频接收控制：完成射频通道的功率及频率控制，通道开关控制等。

实时分析控制：完成对实时频谱分析模块的参数控制，诸如触发模式、触发模板、分析带宽控制等。

人机接面模块：完成整机的显示处理，测量交互处理、提供完善的帮助信息。

数据分析和报表形成：主要完成数据的进一步分析和处理，最终产生用于显示和报表的数据，提高测试效率，方便用户使用。

综上所述，依照本发明的半双工异频通信跳频电台指标测试装置，实现适应不同型号跳频电台指标测试需求；电台指标测试相对于传统测试方式连接简单，测试效率高，同时对测试人员要求也有很大的降低。

以上是为了使本领域普通技术人员理解本发明，而对本发明所进行的详细描述，但可以想到，在不脱离本发明的权利要求所涵盖的范围内还可以做出其它的变化和修改，这些变化和修改均在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种半双工异频通信跳频电台指标测试装置，其特征在于，包括射频接收模块、扫频频谱分析模块、实时频谱分析模块、射频发射模块、音频发生分析模块、频率合成模块，以及开关矩阵模块，其中，

所述射频接收模块，用于接收射频输入信号，利用混频方式进行变频后，产生中频信号，分别发送给扫频频谱分析模块和实时频谱分析模块，进行射频信号参数测量；

实时频谱分析模块，用于完成跳频电台跳频信号的参数测量；

扫频频谱分析模块，用于完成发射信号质量的完整测试，对电台发射机的定频指标进行测试；

射频发射模块，用于对频率合成模块产生的射频信号进行变频处理，使其频率范围满足测试所需的频率范围的要求，变频后的射频信号发送给开关矩阵模块；

音频发生分析模块，包括音频信号发生模块和音频信号分析模块，所述音频信号发生模块利用DDS技术产生测试所需的音频信号发送给被测装置；所述音频分析模块利用高速AD采样和DSP技术对被测装置解调出的音频信号进行参数分析；

频率合成模块，利用频率合成技术产生射频信号，发送给射频发射模块进行变频处理；

开关矩阵模块，用于实现电台测试的信号通路变换和异频通信测试方式的建立，当作为发射机时，接收所述射频发射模块产生的射频信号，经过低通滤波、程控步进衰减、射频开关和大功率衰减后，发送给被测电台；当作为接收机时，接收自电台来的射频信号，经过大功率衰减、射频开关、程控步进衰减和低通滤波器后，发送给射频接收模块；当采用异频通信测试方式时，接收辅测电台输出的射频信号，经过大功率衰减、可变衰减后与射频发射模块产生的射频信号进行混频，然后再经过衰减后发送给被测电台。

2.如权利要求1所述的半双工异频通信跳频电台指标测试装置，其特征在于，在所述开关矩阵模块中，辅测电台通路为辅测电台处于发射状态，发射信号从辅测端口输入，经大功率衰减器、可变衰减器、功分器后分为两路，其中一路输入到频谱分析模块进行功率测量，另外一路与测试装置的信号源混频，调节可变衰减器衰减量，使其功率满足混频器本振功率要求，混频后信号经过衰减器、射频开关和大功率衰减器后从主测端口输出；

被测电台处于接收状态，连接到主测接口，通过控制信号源输出功率，控制主测端口信号输出功率，实现电台包括接收灵敏度等多种指标测试。

3.如权利要求1所述的半双工异频通信跳频电台指标测试装置，其特征在于，所述实时频谱分析模块，用于分析跳频信号的带宽、次数、速率及跳频序列参数。

4.如权利要求1所述的半双工异频通信跳频电台指标测试装置，其特征在于，所述扫频频谱分析模块，对电台发射机的谐波、杂散定频指标进行测试。

5.如权利要求1所述的半双工异频通信跳频电台指标测试装置，其特征在于，所述测试装置提供与被测跳频电台的完整接口，包括主测电台接口、辅测电台接口、射频收发接口、数据传输通道、同步信息通道。

6.如权利要求1所述的半双工异频通信跳频电台指标测试装置，其特征在于，电台的PTT信号线和电台控制完成初始同步时间、迟入网同步时间和同步概率的互联同步指标测试；数据接口控制部分完成自动测试过程中对被测电台的控制。

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