CN101874369B - 用于测试无线收发机的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

用于测试通信电路的装置包括动态范围模块。动态范围模块包括信号强度调整模块和控制模块。信号强度调整模块调整按照预定测试序列发送的测试分组的峰值信号强度。控制模块根据预定测试序列,有选择地控制信号强度调整模块来调整峰值信号强度。

Description

用于测试无线收发机的装置和方法
技术领域
本发明涉及无线通信系统,更具体地说涉及无线通信系统的生产测试。
背景技术
随着无线通信系统的数目和使用的增多,对这种系统的制造商来说,日益重要的是以时间效率更高的方式来进行嵌入这种系统内的无线收发机的生产测试。
使测试时间降到最小的一种途径是采用如在共有的美国专利申请No.11/422,475和11/422,489中公开的多分组测试技术。当采用这些技术时,受测设备(DUT,device under test)和测试设备都包括预定测试流或序列,以检验DUT的性能,所述预定测试流或序列提供用于简化的生产测试。测试期间,DUT能够按照预定测试流来发送测试分组,测试设备能够按照预定测试流有选择地捕获希望的分组。
当DUT需要在诸如多个发送/接收功率电平和多种调制技术的各种操作参数范围内工作时,这些技术会出现潜在问题。当这些参数被改变时,测试设备不能足够准确地测量测试分组,这是不希望的。因此,需要提供一种使测试时间降到最小,并且当测试在各种操作参数范围内工作的无线收发机时,提供足够的准确度的方法和装置。
发明内容
在一个例子中,用于测试通信电路的装置包括动态范围模块。动态范围模块包括信号强度调整模块和控制模块。信号强度调整模块调整按照预定测试序列发送的测试分组的峰值信号强度。控制模块根据预定测试序列,有选择地控制信号强度调整模块调整峰值信号强度。还公开了相关的方法。
在一个例子中,测试模块包括分析所述测试分组的向量信号分析器。在一个例子中,测试模块包括可操作地与向量信号分析器耦接的被设为预定增益的接收机。
在一个例子中,信号强度调整模块通过衰减峰值信号强度来调整峰值信号强度。
在一个例子中,动态范围模块包括检测测试分组的功率检测模块。在一个例子中,控制模块根据检测的测试分组来控制信号强度调整模块。在一个例子中,控制模块对接收的测试分组进行计数。
在一个例子中,控制模块根据按照预定测试序列的功率电平的变化,和/或按照预定测试序列的调制的变化,来控制信号强度调整模块调整测试分组的峰值信号强度。
在一个例子中,当按照预定测试序列降低功率电平时,控制模块控制信号强度调整模块增大峰值信号强度。
在一个例子中,当按照预定测试序列增大功率电平时,控制模块控制信号强度调整模块降低峰值信号强度。
附图说明
图1是包括受测设备、测试模块和计算机的测试设置的例证功能方框图。
图2是捕获预定测试流的测试模块的一个例子的例证时序图。
图3是捕获预定测试流的测试模块的另一个例子的例证时序图。
图4是包括测试模块和动态范围模块的改进测试仪器的例证功能方框图。
图5是描述当按照图2的预定测试流捕获分组时,测试仪器能够采取的例证步骤的流程图。
图6是捕获图2的预定测试流的测试仪器的一个例子的例证时序图。
图7是描述当按照图2的预定测试流捕获分组时,测试仪器能够采取的备选例证步骤的流程图。
图8是利用图7的步骤捕获分组的测试仪器的例证时序图。
图9是描述当按照图3的预定测试流捕获分组时,测试仪器能够采取的例证步骤的流程图。
图10是按照图3的预定测试流捕获分组的测试仪器的例证时序图。
具体实施方式
实施例的下述说明仅仅是例证性的,不意图限制本发明、本发明的应用或用途。为了清楚起见,附图中将使用相同的附图标记来识别相似的元件。足够详细地说明了实施例,使得本领域的普通技术人员能够实践本公开,在不脱离本发明的精神或范围的情况下,可进行一些变化地实践其它实施例。
这里使用的术语模块、电路和/或设备指的是专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享处理器、专用处理器或组处理器)和存储器、组合逻辑电路、和/或提供所述功能的其它适当组件。应理解,在没有与上下文相反的明确指示的情况下,所描述的各个电路元件在数量上可以是单数或复数。例如,术语“电路”和“电路系统”可包括单个组件或多个组件,所述单个组件或多个组件是有源的和/或无源的,并且被连接在一起或以其它方式耦接在一起(例如,作为一个或多个集成电路芯片),以提供所描述的功能。另外,术语“信号”可以指一个或多个电流、一个或多个电压、或数据信号。短语A、B和C中的至少一个应被解释成意味着利用非排他性逻辑或的逻辑(A或B或C)。此外,尽管在利用离散电子电路(最好呈一个或多个集成电路芯片形式)的实现的上下文中讨论了本公开,不过根据待处理的信号频率或数据速率,这种电路的任意部分的功能可利用一个或多个适当的程控处理器可替换地实现。
现在参见图1,典型的测试设置包括受测设备(DUT)100、测试模块102和计算机104。DUT 100可操作地分别经由接口106和108与测试模块102和计算机104耦接。测试模块102和计算机104经由接口110可操作地耦接。
如在共有的美国专利申请No.11/422,475和11/422,489中公开的那样(所述美国专利申请在此通过引用全部并入),利用预定测试流或序列来检验DUT 100的性能的测试方法提供用于简化的生产测试并使测试时间降到最小。测试模块102和DUT 100都可包括预定测试流或序列,以检验DUT 100的性能,所述预定测试流或序列提供用于简化的生产测试。在测试期间,DUT 100能够按照预定测试流发送测试分组,测试模块102能够根据预定测试流,有选择地捕获希望的分组。
现在参见图2,捕获预定测试流的测试模块102的一个例子的例证时序图被整体表示为200。在这个例子中,测试模块102以预定的固定增益工作,以便提高测试测量的准确度。测试模块102接收和捕获DUT 100按照预定测试流200,以不同的预定功率电平发送的测试分组。更具体地说,DUT 100以第一预定功率电平发送第一分组序列202,以第二预定功率电平发送第二分组序列204,并且以第三预定功率电平发送第三分组序列206。尽管在这个例子中,预定测试流200包括三个分组序列,然而本领域的技术人员会认识到按照本公开可以使用更多或更少的分组序列。
在时间间隔208内,测试模块102能够捕获如图2中所示的分组210或者分组210的多个部分(诸如IEEE 802.11信号的长训练序列部分)的一个或多个功率测量值。在一个例子中,测试模块102能够捕获8个分组210中的每个分组的7μs部分,并把所捕获的部分连接在一起。功率测量值可被求平均,以确定分组210的平均功率测量值。在时间间隔212内,预定测试流200包括分组214、216。如图2中所示,测试模块102能够捕获连接形式的分组214、216,其中消除了由预定测试流导致的分组之间的任何时间间隙。测试模块102能够分析分组214、216,以确定调制信息,比如误差向量量值、相位失配、振幅失配、和/或其它适当的调制信息。
在时间间隔218内,测试模块102能够捕获如图2中所示的分组220或分组220的多个部分(比如IEEE 802.11信号的长训练序列部分)的一个或多个功率测量值。在一个例子中,测试模块102能够捕获8个分组220中的每个分组的7μs部分,并把所捕获的部分连接在一起。功率测量值可被求平均,以确定分组220的平均功率测量值。在时间间隔222内,预定测试流200包括分组224、226。如图2中所示,测试模块102能够捕获连接形式的分组224、226,其中消除了由预定测试流导致的分组之间的任意时间间隙。测试模块102能够分析分组224、226,以确定调制信息,比如误差向量量值、相位失配、振幅失配、和/或其它适当的调制信息。
在时间间隔228内,测试模块102能够捕获如图2中所示的分组230或分组230的多个部分(比如IEEE 802.11信号的长训练序列部分)的一个或多个功率测量值。在一个例子中,测试模块102能够捕获8个分组230中的每个分组的7μs部分,并把所捕获的部分连接在一起。功率测量值可被求平均,以确定分组230的平均功率测量值。在时间间隔232内,预定测试流200包括分组234、236。如图2中所示,测试模块102能够捕获连接形式的分组234、236,其中消除了由预定测试流导致的分组之间的任意时间间隙。测试模块102能够分析分组234、236,以确定调制信息,比如误差向量量值、相位失配、振幅失配、和/或其它适当的调制信息。
为了提高功率测量的相对准确度,希望以预定的恒定增益来操作测试模块102。然而,如图所示,预定序列200包括各种峰值信号强度(例如,分组202、204、206),当测试模块102以预定的恒定增益工作时,这会降低功率和/或调制测量的准确度。
现在参见图3,捕获预定测试流的测试模块102的另一个例子的例证时序图被整体表示为300。和之前的例子一样,测试模块102以预定的固定增益工作,以便提高测试测量的准确度。测试模块102接收由DUT 100按照预定测试流300,以不同的预定调制发送的测试分组。在这个例子中,DUT 100利用正交频分复用(OFDM)发送一个或多个分组302,利用直接序列扩频(DSSS)发送一个或多个分组304。尽管在这个例子中,利用OFDM和DSSS来调制分组302和304,不过如果需要的话,也可使用其它调制技术。
在时间间隔306内,测试模块102能够分析一个或多个分组302,以确定第一调制类型(例如OFDM)的调制信息,比如频谱屏蔽、误差向量量值、相位失配、振幅失配和/或其它适当的调制信息。在时间间隔308内,测试模块102能够分析一个或多个分组304,以确定第二调制类型(例如DSSS)的调制信息,比如频谱屏蔽、误差向量量值、相位失配、振幅失配和/或其它适当的调制信息。
如图所示,当调制从OFDM变成DSSS时,预定测试流300的动态范围减小了5-6dB。这种减小有效地增大了当测量DSSS信号时测试模块102的噪声基底,这不利地影响测试模块102的频谱屏蔽测量值。
提高在图2和3中讨论的功率和调制测量值的准确度的一种途径是根据预定测试流来改变测试模块102的增益。例如,测试模块102可根据DUT 100用于按照预定测试流发送测试分组的功率电平的预期变化来改变其增益。更具体地说,测试设备能够在预期DUT 100降低用于发送测试分组的功率电平时增大其增益,并且在预期DUT100增大用于发送测试分组的功率电平时降低其增益。另外,测试模块102能够根据按照预定测试流的测试分组的调制的预期变化来改变其增益。例如,测试模块102能够在预期DUT 100从OFDM变成DSSS时增大其增益,并且在预期DUT 100从DSSS变成OFDM时降低其增益。
然而,调整测试模块102的增益所需的时间可能太长而不能按照预定测试流的不同分组类型来改变增益。克服这种问题的一种途径是针对预定测试流中的每种分组增大DUT 100的发送时间,这是不希望的,因为总测试时间也将增大。另外,一些DUT,比如按照IEEE 802.11工作的那些DUT未被设计成按照时间同步方式工作,这影响了准确控制预定测试流中的每种分组的发送持续时间的能力。
现在参见图4,描述了能够改变测试分组的峰值信号强度(例如,增益)的改进测试仪400。测试仪400包括测试模块102和动态范围模块402。测试模块102包括包含预定测试流的测试控制模块404;收发机模块410,该收发机模块410包括向量信号发生器(VSG,vectorsignal generator)406、向量信号分析器(VSA,vector signalanalyzer)408、发射机412和接收机414。控制模块404可操作地与VSG 406、VSA 408、收发机模块410和计算机150耦接(经由路径161)。VSG 406可操作地与发射机412耦接,VSA 408可操作地与接收机414耦接。发射机412和接收机414可操作地与开关415耦接,能够经由信号417来控制开关415,以有选择地通过发送或接收信号。另外,测试控制模块404发送调整增益信号416,以把收发机模块410的增益设为预定的固定增益。
动态范围模块402包括调整模块418、调整控制模块420,在一些实施例中还包括功率检测模块422。调整模块418可操作地经由路径424与收发机模块410耦接,经由路径101与DUT 100耦接,并与调整控制模块420耦接。在具有功率检测模块422的实施例中,控制模块420可操作地与功率检测模块422耦接,所述功率检测模块422可操作地经由路径101与DUT 100耦接。
在操作中,DUT 100经由路径101向动态范围模块402发送基于预定测试流的一个或多个测试分组。调整控制模块420通过跟踪预定测试流,预期DUT 100用于发送测试分组的功率和/或调制的变化。按照这种方式,调整控制模块420根据预定测试流,有选择地控制调整模块418来调整经由路径101接收的测试分组的峰值信号强度。在一些实施例中,预定测试流可被包括在调整控制模块420中。在其它实施例中,测试控制模块404能够经由路径426把预定测试流传送给调整控制模块420。在又一些实施例中,测试控制模块404能够直接控制调整模块418。
如前所述,测试控制模块404能够把收发机模块410设为预定的固定增益。因此,在一些实施例中,预定的固定增益可被设为针对在预定测试流中使用的测试分组的动态范围的最大增益。调整控制模块420能够按照预定测试流,有选择地控制调整模块418来衰减测试分组的峰值信号强度。因此,在这些实施例中,调整模块418可以是任何已知的具有快速衰减响应时间的衰减电路,比如固态衰减电路。
在其它实施例中,调整模块418可包括多个增益级。例如,一个增益级可被设为恒定增益,并且可操作地与多个衰减器级耦接,以便产生总的正增益。
功率检测模块422可被用于检测从DUT 100接收的测试分组的峰值信号强度是增大了还是降低了。因此,当功率检测模块422未检测到信号强度时,DUT 100没有发送测试分组。因此,如果需要的话,当功率检测模块422未检测到信号强度(例如,收到测试分组)时,调整控制模块420不需要控制调整模块418。在一些实施例中,功率检测模块422可被用于在分组差错率测试或灵敏度测试中对确认分组进行计数,如在共有的美国专利申请No.11/839,828和11/839,814中公开的那样,这两件美国专利申请在此通过引用全部并入。
现在参见图5,当进行测试(比如在图2中描述的预定测试流200)时,测试仪400能够采取的例证步骤被整体表示为500。当初始化预定测试(例如,使测试仪400和DUT 100的预定测试流同步)时,在步骤502中开始该过程。在步骤504,测试控制模块404把收发机模块410的增益调整为预定的固定增益(例如,针对在预定测试流中使用的测试分组的动态范围的最大增益)。在步骤506,调整控制模块420确定DUT 100根据预定测试流发送的测试分组的峰值功率电平是否存在变化。更具体地说,调整控制模块420确定,按照预定测试流(例如,通过跟踪预定测试流),DUT 100是否将要以与DUT 100目前发送测试分组的功率电平不同的功率电平来发送测试分组。
如果调整控制模块420确定下一个测试分组的功率电平不存在变化,则过程返回步骤506。然而,如果调整控制模块420确定测试分组的功率电平将要变化,那么在步骤508中,调整控制模块420按照功率电平的变化来控制调整模块418调整测试分组的峰值信号强度。例如,如果功率电平的变化是降低功率电平,那么调整控制模块420控制调整模块增大由VSA 408接收的测试分组的峰值信号强度。另外,如果功率电平的变化是增大功率电平,那么调整控制模块420控制调整模块降低测试分组的峰值信号强度。
在步骤510,调整控制模块420确定在预定测试流中是否存在待测试的另一个功率电平。如果在预定测试流中存在待测试的另一个功率电平,那么过程返回步骤506。如果在预定测试流中不存在待测试的另一个功率电平,那么在步骤512中结束该过程。
现在参见图6,捕获图2的预定测试流200的测试仪400的一个例子的例证时序图被整体表示为600。在这个例子中,测试模块102以预定的固定增益工作,而动态范围模块402根据预定测试流有选择地调整测试分组的峰值信号强度。测试仪400接收由DUT 100按照预定测试流200,以不同的预定功率电平发送的测试分组。更具体地说,DUT 100以第一预定功率电平发送第一分组序列602,以第二预定功率电平发送第二分组序列604,以第三预定功率电平发送第三分组序列606。如图所示,动态范围模块402有选择地调整测试分组602、604、606的峰值信号强度,使得测试模块102接收的测试分组的功率电平具有近似相同的峰值信号强度。
现在参见图7,当进行测试(比如在图2中描述的预定测试流200)时,测试仪400可采取的备选例证步骤被整体表示为700。当初始化预定测试(例如,使测试仪400和DUT 100的预定测试流同步)时,在步骤702开始该过程。在步骤704,测试控制模块404把收发机模块410的增益调整为预定的固定增益(例如,针对在预定测试流中使用的测试分组的动态范围的最大或最小增益)。在步骤706,调整控制模块420确定预定测试流的当前测试是否要求调整动态范围。例如,在一些实施例中,当比如在图2的时间间隔208、212、228中测量功率时,测试仪器400能够使用预定的固定增益来捕获一个或多个分组。另外,在一些实施例中,当在图2的时间间隔212、222、232中分析分组以确定调制信息,比如误差向量量值、相位失配、振幅失配和/或其它适当的调制信息时,测试仪400能够调整一个或多个分组的峰值信号强度。
如果调整控制模块420确定预定测试流的当前测试不要求调整动态范围,那么过程返回步骤704。然而,如果调整控制模块420确定预定测试流的当前测试要求相对于初始动态范围来调整动态范围,那么在步骤710中,调整控制模块420按照调制的变化来控制调整模块418调整测试分组的峰值信号强度。
在步骤712,调整控制模块420确定预定测试流是否包括另一个测试。如果按照预定测试流存在另一个测试,那么过程返回步骤706。如果在预定测试流中不存在另一个测试,那么在步骤714中结束该过程。
现在参见图8,测试仪400按照图7的步骤捕获图2的预定测试流200的例证时序图被整体表示为800。在这个例子中,测试模块102以预定的固定增益工作,而动态范围模块402根据预定测试流,有选择地调整测试分组的峰值信号强度。测试仪400接收DUT 100按照预定测试流200以不同的预定功率电平发送的测试分组。更具体地说,DUT 100以第一预定功率电平发送第一分组序列802,以第二预定功率电平发送第二分组序列804,以第三预定功率电平发送第三分组序列806。如图所示,动态范围模块402有选择地调整测试分组808、810、812、814的峰值信号强度,以具有与分组214、216近似相同的峰值信号强度。另外,在这个例子中,动态范围模块402不调整分组210、220、230,使得测试模块102能够以恒定增益捕获测试分组,这有益于确定相对准确度。相对准确度可被用于例如校准DUT 100的发射功率,而不会因相对于最大信噪比归一化输入功率时存在的增益变化而引入误差。
现在参见图9,当进行测试(比如在图3中描述的预定测试流300)时,测试仪400能够采取的例证步骤被整体表示为900。当初始化预定测试(例如,使测试仪400和DUT 100的预定测试流同步)时,在步骤902中开始该过程。在步骤904,测试控制模块把收发机模块410的增益调整为预定的固定增益(例如,针对在预定测试流中使用的测试分组的动态范围的最大增益)。在步骤906,调整控制模块420确定DUT 100根据预定测试流发送的测试分组的调制是否存在变化(例如,从OFDM变成DSSS,或者从DSSS变成OFDM)。更具体地说,调整控制模块420确定按照预定测试流DUT 100是否将要利用与DUT100目前发送测试分组的调制技术不同的调制技术来发送测试分组。
如果调整控制模块420确定测试分组的调制不存在变化,那么过程返回步骤906。但是,如果调整控制模块420确定测试分组的调制存在变化(例如,从OFDM变成DSSS,或者从DSSS变成OFDM),那么在步骤910,调整控制模块按照调制的变化来控制调整模块418调整测试分组的峰值信号强度。例如,如果调制的变化是从OFDM到DSSS,那么调整控制模块420控制调整模块增大测试分组的峰值信号强度。然而,如果调制的变化是从DSSS到OFDM,那么调整控制模块420控制调整模块降低测试分组的峰值信号强度。
在步骤910,调整控制模块420确定在预定测试流中是否存在另一个调制变化。如果在预定测试流中存在另一个调制变化,那么过程返回步骤906。如果在预定测试流中不存在另一个调制变化,那么在步骤914中结束该过程。
现在参见图10,捕获图3的预定测试流300的测试仪400的例证时序图被整体表示为1000。在这个例子中,测试模块102以预定的固定增益工作,而动态范围模块402根据预定测试流,有选择地调整测试分组的峰值信号强度。测试仪400接收DUT 100按照预定测试流300利用诸如OFDM和DSSS的不同调制技术发送的测试分组。更具体地说,在这个例子中,DUT 100利用OFDM来发送第一分组序列302,利用DSSS来发送第二分组序列1002。如图所示,动态范围模块402有选择地调整测试分组1002的峰值信号强度,以具有与分组302近似相同的峰值信号强度。因此,相对于分组302,分组1002的峰值信号强度被有效地增大,从而优化了动态范围,并提供了确定DUT 100的频谱屏蔽的改进测量。
如上所述,除了其它优点之外,通过用预定测试流对无线收发机预编程,能够减少测试时间,这使生产成本降到最小。此外,通过根据预定测试流即时或多或少地改变测试分组的峰值信号强度,能够优化测试测量值的动态范围,这能够提高功率和/或调制测试测量值的准确度。本领域的技术人员会认识到其它优点。
在不脱离本发明的范围和精神的情况下,本发明的结构和操作方法的各种其它修改和变形对本领域的技术人员来说是显而易见的。尽管结合具体的优选实施例说明了本发明,不过应明白要求保护的本发明不应过度局限于这样的具体实施例。意图是由下述权利要求限定本发明的范围,从而覆盖在这些权利要求及其等同物的范围内的结构和方法。

Claims (19)

1.一种用于测试通信电路的装置,包括:
动态范围模块,所述动态范围模块包括:
信号强度调整模块,用于调整由所述被测通信电路按照预定测试序列发送给所述装置的测试分组的峰值信号强度;以及
控制模块,用于在根据所述预定测试序列而预期所述测试分组的情况下,有选择地控制所述信号强度调整模块来调整所述峰值信号强度。
2.按照权利要求1所述的装置,进一步包括测试模块,所述测试模块包括用于分析所述测试分组的向量信号分析器。
3.按照权利要求2所述的装置,进一步包括可操作地与向量信号分析器耦接的接收机,其中所述接收机被设为预定增益。
4.按照权利要求1所述的装置,其中,所述信号强度调整模块通过衰减所述峰值信号强度来调整所述峰值信号强度。
5.按照权利要求1所述的装置,其中,所述动态范围模块包括用于检测所述测试分组的功率检测模块。
6.按照权利要求5所述的装置,其中,所述控制模块根据所述检测的测试分组来控制所述信号强度调整模块。
7.按照权利要求5所述的装置,其中,所述控制模块对接收到的所述测试分组进行计数。
8.按照权利要求1所述的装置,其中,所述控制模块根据按照所述预定测试序列的功率电平的变化和按照所述预定测试序列的调制的变化中的至少一个,来控制所述信号强度调整模块调整所述测试分组的所述峰值信号强度。
9.按照权利要求8所述的装置,其中,当按照所述预定测试序列降低所述功率电平时,所述控制模块控制所述信号强度调整模块增大所述峰值信号强度。
10.按照权利要求8所述的装置,其中,当按照所述预定测试序列增大所述功率电平时,所述控制模块控制所述信号强度调整模块降低所述峰值信号强度。
11.一种用于测试通信电路的方法,包括:
接收由所述被测通信电路按照预定测试序列发送的测试分组;以及
在根据所述预定测试序列而预期所述测试分组的情况下,有选择地调整所述测试分组的峰值信号强度。
12.按照权利要求11所述的方法,进一步包括:分析所述测试分组。
13.按照权利要求11所述的方法,其中,通过衰减所述峰值信号强度来调整所述峰值信号强度。
14.按照权利要求11所述的方法,进一步包括:检测所述测试分组的所述峰值信号强度。
15.按照权利要求14所述的方法,进一步包括:根据所述测试分组来调整所述峰值信号强度。
16.按照权利要求14所述的方法,进一步包括:对接收到的所述测试分组进行计数。
17.按照权利要求11所述的方法,进一步包括:根据按照所述预定测试序列的功率电平的变化和按照所述预定测试序列的调制的变化中的至少一个,来调整所述测试分组的所述峰值信号强度。
18.按照权利要求17所述的方法,进一步包括:当按照预定测试序列降低所述功率电平时,增大所述峰值信号强度。
19.按照权利要求17所述的方法,进一步包括:当按照预定测试序列增大所述功率电平时,降低所述峰值信号强度。
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