CN101902287A - 接收机的校准测试系统、装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种接收机的校准测试系统、装置及方法，该校准测试系统包括：处理器和射频信号仪表，该系统还包括：多路器装置，其中，多路器装置包括：分路模块，用于接收来自于射频信号仪表的射频信号，将射频信号分为多路射频信号；变频调幅模块，用于对来自于分路模块的多路射频信号的一路或多路进行变频和变幅处理，并分别输出至各个接收机以进行校准测试。根据本发明提供的技术方案，可以达到节省昂贵的射频仪表资源成本，提高测试效率的效果。

Description

接收机的校准测试系统、装置及方法

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种接收机的校准测试系统、装置及方法。

背景技术

随着通信技术的发展，无线终端用户急剧增加，特别是手机，无线网卡，无线接入盒，家庭信息机和地面卫星接收装置的用户全球已突破15亿，并且还在一直增加。面对终端需求量的急剧增长和日益残酷的市场竞争，终端产品制造商总是在想方设法地减轻供货压力并追求更高的利润，既要求保证终端的产品质量，又不断要求缩短无线终端的生产周期。

在这种情况下，终端产品的射频接收机校准测试成为终端生产测试必须经历的一个重要环节，其中昂贵的仪表资源，占据着硕大的测试成本。目前接收机校准测试系统装置采用一台处理器(例如，PC机)12，一台射频信号仪表14，一部接收机16的测试方法，测试系统的结构图如图1所示。在示意图中，PC通过控制仪表改变频率和功率电平，同时控制待测接收机改变与之相应的频率和低噪声放大器(LNA)增益值，并将计算出的相关参数保存下来写入接收机的存储器，从而完成接收机的校准。

但是，上述测试系统射频信号仪表的利用率较低，一台仪表只能对一个接收机进行校准和测试，测试效率难以提升，无法满足大批量的生产。

发明内容

针对相关技术中测试系统射频信号仪表的利用率较低的问题而提出本发明，为此，本发明的主要目的在于提供一种改进的接收机校准方法、系统及装置，以解决上述问题至少之一。

根据本发明的一个方面，提供了一种接收机的校准测试系统。

根据本发明的接收机的校准测试系统包括：处理器和射频信号仪表，该系统还可以包括：多路器装置，其中，多路器装置包括：分路模块，用于接收来自于射频信号仪表的射频信号，将射频信号分为多路射频信号；变频调幅模块，用于对来自于分路模块的多路射频信号的一路或多路进行变频和变幅处理，并分别输出至各个接收机以进行校准测试。

根据本发明的另一方面，提供了一种多路器装置。

根据本发明的多路器装置包括：分路模块，用于接收来自于射频信号仪表的射频信号，将射频信号分为多路射频信号；变频调幅模块，用于对来自于分路模块的多路射频信号的一路或多路进行变频和变幅处理，并分别输出至各个接收机以进行校准测试。

根据本发明的又一方面，提供了一种接收机的校准测试方法。

根据本发明的接收机的校准测试方法包括：接收来自于射频信号仪表的射频信号；将射频信号分为多路射频信号；对多路射频信号的一路或多路进行变频和变幅处理，并分别输出至各个接收机以进行校准测试。

通过本发明，使用多路器装置将射频信号仪表发射的一路信号分成多路信号，从而可以同时对多个接收机进行校准，解决了仪器利用率低，测试效率低，无法大批量生产的问题，进而达到了节省昂贵的射频仪表资源成本，提高了测试的效率的效果。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有技术中传统接收机的校准测试系统的结构示意图；

图2为根据本发明实施例的接收机的校准测试系统的结构示意图；

图3为根据本发明优选实施例的多路器装置的结构示意图；

图4为根据本发明优选实施例的变频调幅模块的结构框图；

图5为根据本发明优选实施例的变频调幅模块的电路原理图；

图6为根据本发明实施例的多路器装置的结构框图；

图7为根据本发明实施例的接收机校准测试方法的流程图；

图8为根据本发明优选实施例的接收机校准测试方法的流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

根据本发明的实施例，首先提供了一种接收机的校准测试系统。

图2为根据本发明实施例的接收机的校准测试系统的结构图。如图2所示，该系统除了包括：处理器22和射频信号仪表24，还可以包括：多路器装置26。

多路器装置26，可以进一步包括：分路模块262、变频调幅模块264，其中，

分路模块262，用于接收来自于射频信号仪表24的射频信号，将该射频信号分为多路射频信号；

变频调幅模块264，用于对来自于分路模块262的多路射频信号的一路或多路进行变频和变幅处理，并分别输出至各个接收机以进行校准测试。

在优选实施过程中，上述处理器可以是PC机等具有控制处理功能的实体。处理器可以下发操作指令给该系统中的其他模块，并控制其他模块进行相应的处理。射频信号仪表发射的射频信号的参数(例如，频率、幅度大小)可以在射频信号仪表中预先配置，也可以通过处理器控制射频信号仪表产生满足预定需求的射频信号。

图2中示出了多个待测接收机，采用上述系统，可以实现多个接收机同时测试的目的，可以提高测试效率，满足大批量生产的需求。如图2所示，每台接收机与一条分路对应，接收机通过与其连接的分路接收射频信号，进行校准测试。

上述系统中，使用多路器装置26将射频信号仪表24发射的一路射频信号分成了多路，从而打破了现有技术中一台射频信号仪表只能对应一台接收机的现状，使一台射频信号仪表可以对应多台接收机，在保证了测试系统实现性和可操作性的同时大幅度的节省了昂贵的射频仪表资源成本，提高了测试的效率。

优选地，多路器装置26，还可以包括开关控制模块266，开关控制模块266连接于分路模块262与变频调幅模块264之间，用于接收来自于处理器22的开关控制指令，根据该开关控制指令开通和关闭分路模块262与变频调幅模块264之间的射频通路。具体可以参见图3所示的示例。

在优选实施过程中，多路器装置首先将射频信号仪表输入的信号通过多路功分器分成多路信号(图中示出了4路)，并输出至开关模块，由开关模块来控制各路信号的打开和关闭。开关控制模块可以将其中一路和多路同时独立打开和关闭，互不影响。某一路的开关打开后，射频信号就会进入变频调幅模块。变频调幅模块对输入的射频信号的编码格式等保持不变，只改变射频信号的频率和功率电平，以满足接收机不同信道和不同LNA状态下的增益值校准。

采用开关控制模块266，即可有选择的开通或关闭各个分路，使出在工作状态的分路与接收机相对应，从而达到增加设备使用寿命，提高信号利用率的目的。

优选地，如图4所示，上述变频调幅模块264，可以进一步包括：

变频单元2640，用于接收来自于处理器22的变频指令，对变频单元2640中晶体振荡器的输出信号执行与变频指令对应的变频处理并输出。

调幅单元2642，用于接收来自于处理器22的调幅指令，对变频单元2640的输出信号执行与调幅指令对应的调幅处理并输出。

混频单元2644，用于对调幅单元2642的输出信号与分路模块262的输出信号进行混频处理并输出。

带通滤波单元2646，用于对混频单元2644的输出信号进行带通滤波处理并输出。

上述变频调幅模块264，集成了变频、调幅、混频、滤波多项功能，使其可以在保持输入的射频频信号编码格式等保持不变的情况下，只改变变频信号的频率和功率电平，从而满足接收机不同信道和不同LNA状态下的增益值校准。

以下以图5为示例详细描述上述变频调幅模块264。

图5为根据本发明优选实施例的变频调幅模块的电路原理图。如图5所示，变频单元和调幅单元的具体搭建方式如下：

优选地，变频单元2640，可以进一步包括：晶体振荡器502、鉴频鉴相器504、环路滤波器506、压控振荡器508、数字分频器510、∑-Δ调制器512，其中，晶体振荡器502的输出端连接至鉴频鉴相器504的一个输入端，鉴频鉴相器504的输出端连接至环路滤波器506的输入端，环路滤波器506的输出端与压控振荡器508的输入端相连接，压控振荡器508的输出端连接至数字分频器510的一个输入端，数字分频器510的输出端连接至鉴频鉴相器504的另一输入端，数字分频器510的另一输入端与∑-Δ调制器512的输出端相连接，∑-Δ调制器512的一个输入端与晶体振荡器502的输出端相连接，∑-Δ调制器512的另一输入端与处理器522相连接。

优选地，调幅单元2642，可以进一步包括：可变增益放大器514和功率检测器516，其中，可变增益放大器514的输入端与压控振荡器508的输出端相连接，可变增益放大器514的输出端与功率检测器516的输入端相连接，功率检测器516的输出端与可变增益放大器514的另一输入端相连接。

在优选实施过程中，如图5所示，上述混频单元2644可以是混频器518、带通滤波单元2646可以是带通滤波器520。图5所示的电路即可完成变频、调幅、混频、滤波的功能，且并不改变信号的格式，因此可以满足任意制式的多接收机的并行校准。另外，本模块中使用的∑-Δ调制器和环路控制系统对频率的控制精度为小数点6位，足以满足接收机的校准精度需求。

根据本发明的实施例，还提供了一种多路器装置。

根据本发明的多路器装置作为一个核心装置，起着极其重要的作用。如图6所示，该多路器装置可以进一步包括：

分路模块60，用于接收来自于射频信号仪表的射频信号，将该射频信号分为多路射频信号；

变频调幅模块62，用于对来自于分路模块60的多路射频信号的一路或多路进行变频和变幅处理，并分别输出至各个接收机以进行校准测试。

通过上述装置，即可将一路射频信号分成多射频信号，并对每一路射频信号的频率和功率进行调整，为后续接收机的校准测试做准备。

优选地，多路器装置还可以包括：开关控制模块64，开关控制模块64连接于分路模块60与变频调幅模块62之间，用于接收来自于处理器的开关控制指令，根据该开关控制指令开通和关闭分路模块60与变频调幅模块62之间的射频通路。

通过开关控制模块64，即可有选择的开通或关闭各个分路，使出在工作状态的分路与接收机相对应，从而达到增加设备使用寿命，提高信号利用率的目的。

优选地，变频调幅模块62可以进一步包括：变频单元，用于接收来自于处理器的变频指令，对变频单元中晶体振荡器的输出信号执行与变频指令对应的变频处理并输出；调幅单元，用于接收来自于处理器的调幅指令，对变频单元的输出信号执行与调幅指令对应的调幅处理并输出；混频单元，用于对调幅单元的输出信号与分路模块的输出信号进行混频处理并输出；带通滤波单元，用于对混频单元的输出信号进行带通滤波处理并输出。上述各单元组成的变频调幅模块62的结构具体可以参见图4，此处不再赘述。

在优选实施过程中，变频调幅模块62的内部电路可以参见图5，如图5所示，参考晶体、∑-Δ调制器、数字分频器实现变频功能，鉴频鉴相器，环路滤波器，VCO压控振荡器组成锁相环路控制，对于功率电平(信号幅度)改变的功能是由功率检测模块进行控制。变频调幅模块62只是对输入进来的射频信号进行变频和变幅，并不改变信号的信号格式，因此可以满足任意制式的多接收机的并行校准。此外，变频调幅模块62中使用的∑-Δ调制器和环路控制系统对频率的控制精度为小数点6位，足以满足接收机的校准精度需求。

根据本发明的实施例，还提供了一种接收机校准测试方法。

图7为根据本发明实施例的接收机校准测试方法的流程图。如图7所示，该方法包括以下步骤：

步骤S702，接收来自于射频信号仪表的射频信号。

步骤S704，将射频信号分为多路射频信号。

步骤S706，对多路射频信号的一路或多路进行变频和变幅处理并分别输出至各个接收机以进行校准测试。

通过该方法，将一路射频信号分成多路射频信号，再对每一分路的射频信号的频率和功率进行调整，即可得到多路符合校准测试要求的射频信号，同时对多个接收机进行校准，从而大幅度的节省了昂贵的射频仪表资源成本，提高了测试的效率。

优选地，上述步骤S706可以进一步包括以下处理：

(1)接收来自于处理器的开关控制指令；

(2)执行与开关控制指令对应的操作，在多路射频信号中选定一路或多路；

(3)对选定的一路或多路进行变频和变幅处理。

优选地，上述步骤(3)可以进一步包括以下处理：

(3.1)接收来自于处理器的变频指令，对来自于晶体振荡器的信号执行与变频指令对应的变频处理；

(3.2)接收来自于处理器的调幅指令，对经过变频处理的信号执行与调幅指令对应的调幅处理。

在优选实施过程中，图7所示的方法中各步骤的执行主体可以是多路器装置，以下结合图3进行描述，射频信号仪表以特定的频率和功率电平输出某种特定制式或格式(例如：CDMA，WCDMA，GSM，TD-SCDMA，WiMAX，CMMB等)的射频信号至该多路器装置。该多路器装置的多路功分器将输入的射频信号等分成多路输出至射频开关控制模块。处理器(例如，PC机)通过RS232发送串口指令来控制开关控制模块打开和关闭各个射频通道。当射频开关打开时对应通路的射频信号进入变频调幅模块，PC机通过RS232发送串口指令控制变频调幅模块进行频率合成并改变功率电平，输出至接收机。PC机再通过控制接收机的LNA增益等进行接收机的校准。

以下结合图8描述上述优选实施过程。

图8为根据本发明优选实施例的接收机的校准测试方法的流程图。如图8所示，该方法主要包括以下处理：

步骤S802，射频信号仪表以特定的频率和功率电平输出射频信号(例如：CDMA，WCDMA，GSM，TD-SCDMA，WiMAX，CMMB等)至多路器装置26。

步骤S804，多路器装置的功分器将射频信号分为多路(例如，4路，5路等)。

以下结合步骤S806至步骤S812描述分路后的一路射频信号的处理过程。需要注意的是，对于分路后每一路射频信号的处理流程(即图中所示的子流程)都是相同的。

步骤S806，功分器将上述多路信号输出至射频开关(相当于上述开关控制模块)。

步骤S808，射频开关根据处理器(例如，PC机)传输过来的指令来控制各路信号的打开和关闭。

其中，射频开关可以将其中一路和多路同时独立打开和关闭，互不影响。

步骤S810，在使用某一射频通路时，射频信号就会进入变频调幅模块(也可以称为频综模块/混频模块)，变频调幅模块根据处理器下发的串口指令对接收到的射频信号进行变频和调幅。

在优选实施过程中，变频调幅模块对输入的射频信号的编码格式等保持不变，只改变射频信号的频率和功率电平，以满足接收机不同信道和不同LNA状态下的增益值校准。同时，由于每个接收机都对应一个变频调幅模块，并且各个模块的变频调幅互相独立，互不干扰，所以各个接收机的校准相互独立，互不干扰。

步骤S812，处理器控制各个接收机，设置与该射频通路相匹配的信道和LNA接收电平，进行校准，并将校准参数保存之接收机参数存储设备。

综上所述，通过本发明的上述实施例，在对接收机的校准过程中，提供的应用多路器装置可以将一路射频信号分成多路，在对多路射频信号进行调整的方案，可以满足任意制式的多个终端接收机同时进行校准测试的需求，达到大幅度的节省昂贵的射频仪表资源成本，提高测试的效率，实现终端接收机的大批量生产测试的效果。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种接收机的校准测试系统，包括：处理器和射频信号仪表，其特征在于，所述系统还包括：多路器装置，其中，所述多路器装置包括：

分路模块，用于接收来自于所述射频信号仪表的射频信号，将所述射频信号分为多路射频信号；

变频调幅模块，用于对来自于所述分路模块的所述多路射频信号的一路或多路进行变频和变幅处理，并分别输出至各个所述接收机以进行校准测试。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多路器装置还包括：

开关控制模块，连接于所述分路模块与所述变频调幅模块之间，用于接收来自于所述处理器的开关控制指令，根据所述开关控制指令开通和关闭所述分路模块与所述变频调幅模块之间的射频通路。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述变频调幅模块包括：

变频单元，用于接收来自于所述处理器的变频指令，对所述变频单元中晶体振荡器的输出信号执行与所述变频指令对应的变频处理并输出；

调幅单元，用于接收来自于所述处理器的调幅指令，对所述变频单元的输出信号执行与所述调幅指令对应的调幅处理并输出；

混频单元，用于对所述调幅单元的输出信号与所述分路模块的输出信号进行混频处理并输出；

带通滤波单元，用于对所述混频单元的输出信号进行带通滤波处理并输出。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，

所述变频单元，包括：所述晶体振荡器、∑-Δ调制器、鉴频鉴相器、环路滤波器、压控振荡器、和数字分频器，其中，所述晶体振荡器的输出端连接至所述鉴频鉴相器的一个输入端，所述鉴频鉴相器的输出端连接至所述环路滤波器的输入端，所述环路滤波器的输出端与压控振荡器的输入端相连接，所述压控振荡器的输出端连接至所述数字分频器的一个输入端，所述数字分频器的输出端连接至所述鉴频鉴相器的另一输入端，所述数字分频器的另一输入端与所述∑-Δ调制器的输出端相连接，所述∑-Δ调制器的一个输入端与所述晶体振荡器的输出端相连接，所述∑-Δ调制器的另一输入端与所述处理器相连接；

所述调幅单元，包括：可变增益放大器和功率检测器，其中，所述可变增益放大器的输入端与所述压控振荡器的输出端相连接，所述可变增益放大器的输出端与所述功率检测器的输入端相连接，所述功率检测器的输出端与所述可变增益放大器的另一输入端相连接。

5.一种多路器装置，其特征在于，包括：

分路模块，用于接收来自于射频信号仪表的射频信号，将所述射频信号分为多路射频信号；

变频调幅模块，用于对来自于所述分路模块的所述多路射频信号的一路或多路进行变频和变幅处理，并分别输出至各个接收机以进行校准测试。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述多路器装置还包括：

开关控制模块，连接于所述分路模块与所述变频调幅模块之间，用于接收来自于所述处理器的开关控制指令，根据所述开关控制指令选通和关闭所述分路模块与所述变频调幅模块之间的射频通路。

7.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述变频调幅模块包括：

变频单元，用于接收来自于所述处理器的变频指令，对所述变频单元中晶体振荡器的输出信号执行与所述变频指令对应的变频处理并输出；

调幅单元，用于接收来自于所述处理器的调幅指令，对所述变频单元的输出信号执行与所述调幅指令对应的调幅处理并输出；

混频单元，用于对所述调幅单元的输出信号与所述分路模块的输出信号进行混频处理并输出；

带通滤波单元，用于对所述混频单元的输出信号进行带通滤波处理并输出。

8.一种接收机的校准测试方法，其特征在于，所述方法包括：

接收来自于所述射频信号仪表的射频信号；

将所述射频信号分为多路射频信号；

对所述多路射频信号的一路或多路进行变频和变幅处理，并分别输出至各个所述接收机以进行校准测试。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，对所述多路射频信号的一路或多路进行变频和变幅处理包括：

接收来自于处理器的开关控制指令；

执行与所述开关控制指令对应的操作，在所述多路射频信号中选定一路或多路；

对所述选定的一路或多路进行变频和变幅处理。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，对所述选定的一路或多路进行变频和变幅处理包括：

接收来自于所述处理器的变频指令，对来自于晶体振荡器的信号执行与所述变频指令对应的变频处理；

接收来自于所述处理器的调幅指令，对所述经过变频处理的信号执行与所述调幅指令对应的调幅处理。

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