CN103856277A - 一种用于测量ZigBee射频性能的自动测试系统及其测试方法 - Google Patents

Abstract

一种用于测量ZigBee射频性能的自动测试系统，包括待测ZigBee DUT、ZigBee测试仪、测试系统平台，所述待测ZigBee DUT与ZigBee测试仪通过射频线通信连接，ZigBee测试仪通过GPIB总线或网络接口与测试系统平台连接。测试方法包括如下步骤：（1）加载项目配置文件，将待测ZigBee DUT的测量项目和测试环境配置参数导入测试系统平台中；（2）自动控制ZigBee测试仪与待测ZigBee DUT进行通信；（3）自动控制ZigBee测试仪进行指定测量项目的测量，读取并实时显示测试结果；（4）测量结束后，将测量结果保存。本发明的有益效果：利用GPIB总线和网络对ZigBee射频性能进行自动测试，使用方便，能提高ZigBee设备研发与生产的进度，系统形成后无需人为参于，可以节约更多的人力成本。

Description

一种用于测量ZigBee射频性能的自动测试系统及其测试方法

技术领域

本发明涉及一种用于测量ZigBee射频性能的自动测试系统及其测试方法。

背景技术

随着物联网行业的发展以及ZigBee技术日益成熟，ZigBee产品生产量将逐渐加大。而由于ZigBee产品生产选择器件类型、温度变化、器件组装等因素的影响，即使是基于同样的平台同样的设计，也可能出现不同性能的产品。为了检查ZigBee产品的性能指标，必须通过测试仪进行测量。在ZigBee产品产量逐渐增大，通过手动操作仪表来测量其指标，效率低下，测试将会成为生产的瓶颈。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有ZigBee产品测试存在的上述不足，提供一种用于测量ZigBee射频性能的自动测试系统及其测试方法，针对ZigBee射频的研发与生产，对其性能指标进行自动测量。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种用于测量ZigBee射频性能的自动测试系统，包括待测ZigBee DUT、ZigBee测试仪、测试系统平台，所述待测ZigBee DUT与ZigBee测试仪通过射频线通信连接，ZigBee测试仪与测试系统平台通信连接，所述测试系统平台由电源、背板、控制器、存储单元、键盘、显示器及机箱结构组件构成，电源给背板供电，存储单元通过CF插槽插在控制器上，控制器通过PXI接口插在背板上，键盘通过USB接口连接在控制器上，显示器通过VGA接口连接在控制器上，测试系统平台的电源、背板、控制器、存储单元、键盘、显示器固定于机箱结构组件上。

按上述方案，所述测试系统平台通过GPIB总线与ZigBee测试仪通信连接，或者通过网线与ZigBee测试仪通信连接，或者同时通过GPIB总线、网线与ZigBee测试仪通信连接。

按上述方案，所述存储单元为市售的Flash存储器，所述控制器为市售的PXI控制器。

本发明还提供了一种上述用于测量ZigBee射频性能的自动测试系统的测试方法，包括如下步骤：

（1）加载存放于测试系统平台内存储单元中的项目配置文件，将待测ZigBee DUT的测量项目和测试环境配置参数导入测试系统平台中；

（2）自动控制ZigBee测试仪与待测ZigBee DUT进行通信；

（3）自动控制ZigBee测试仪进行指定测量项目的测量，读取测量结果，并且实时显示测试结果；

（4）测量结束后，将测量结果保存。

按上述方案，所述步骤（1）中测量项目按照IEE802.15.4协议要求包括：待测ZigBee DUT的发射状态到接收状态转换时间，接收状态到发射状态转换时间，矢量幅度误差，中心频率误差，发射功率，最大输入电平，接收灵敏度，链路品质信息。

按上述方案，所述步骤（1）中测量项目根据不同测量需求在测试程序中选择修改、配置。

按上述方案，所述步骤（2）中待测ZigBee DUT与ZigBee测试仪通过射频线通信连接。

按上述方案，多次重复所述步骤（3）测量待测ZigBee DUT的某个测量项目或者全部测量项目，反映待测ZigBee DUT在一段时间内的稳定性和一致性。

按上述方案，所述步骤（3）中ZigBee测试仪的测量结果通过测试系统平台的显示器读取，测试系统平台通过GPIB总线或网线获取测量结果。

本发明的有益效果：利用GPIB总线和网络对ZigBee射频性能进行自动测试，使用方便，能提高ZigBee设备研发与生产的进度，系统形成后无需人为参于，可以节约更多的人力成本，为ZigBee设备性能指标的验证提供了很好的解决方案。

附图说明

图1是本发明测试系统的总体结构框图；

图2是本发明测试系统平台与ZigBee测试仪连接的结构示意图；

图3是本发明测试系统的工作流程图；

图4是本发明测试系统访问测试仪流程图；

图5是本发明测试系统自动测试流程图；

图6是本发明测试系统项目取值流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

参照图1～图2，本发明所述的用于测量ZigBee射频性能的自动测试系统，包括待测ZigBeeDUT（被测设备）、ZigBee测试仪、测试系统平台，所述待测ZigBee DUT与ZigBee测试仪通过射频线通信连接，ZigBee测试仪与测试系统平台通信连接，所述测试系统平台由电源、背板、控制器、存储单元、键盘、显示器及机箱结构组件构成，电源给背板供电，存储单元通过CF插槽插在控制器上，控制器通过PXI接口插在背板上，键盘通过USB接口连接在控制器上，显示器通过VGA接口连接在控制器上，测试系统平台的电源、背板、控制器、存储单元、键盘、显示器固定于机箱结构组件上。

所述测试系统平台通过GPIB总线或网线与ZigBee测试仪之间的通信灵活配置，测试系统平台通过GPIB总线与ZigBee测试仪通信连接，或者通过网线与ZigBee测试仪通信连接，或者同时通过GPIB总线、网线与ZigBee测试仪通信连接。

所述存储单元为市售的Flash存储器（如标配2GB MLC Nand Flash），所述控制器为市售的PXI控制器。

本发明用于测量ZigBee射频性能的自动测试系统的测试方法，包括如下步骤：

（1）加载存放于测试系统平台内存储单元中的项目配置文件，将待测ZigBee DUT的测量项目和测试环境配置参数（待测ZigBee DUT性能指标）导入测试系统平台中；

（2）自动控制ZigBee测试仪与待测ZigBee DUT进行通信；

（3）自动控制ZigBee测试仪进行指定测量项目的测量，读取测量结果，并且实时显示测试结果；

（4）测量结束后，将测量结果保存。

所述步骤（1）中测量项目按照IEE802.15.4协议要求包括：待测ZigBee DUT的发射状态到接收状态转换时间，接收状态到发射状态转换时间，矢量幅度误差，中心频率误差，发射功率，最大输入电平，接收灵敏度，链路品质信息。

所述步骤（1）中测量项目根据不同测量需求在测试程序中选择修改、配置。测量项目可配置具体为：测试系统提供了项目配置文件，在测试系统平台上可以编辑项目配置文件，其目的是可以根据使用者的不同需求配置相关的测量项目，同时也可以根据不同的需求改变某个测量项目的环境，比如最大输入电平协议要求接收功率大于-20dbm测试，可能根据具体需求更改仪器的发射功率；测试系统提供频率、功率、测量次数等可配置的测量环境。可以配置测量项目的测试条件，如频率及仪器发射功率等，其中测量下限值与上限值都按照IEE802.15.4相关标准而定。还可以根据实际的测试需求进行删减和添加项目。

所述步骤（2）中待测ZigBee DUT与ZigBee测试仪通过射频线通信连接。

多次重复所述步骤（3）测量待测ZigBee DUT的某个测量项目或者全部测量项目，反映待测ZigBee DUT在一段时间内的稳定性和一致性。

所述步骤（3）中ZigBee测试仪的测量结果通过测试系统平台的显示器读取，测试系统平台通过GPIB总线或网线获取测量结果。

所述测试系统平台通过GPIB总线或网线与ZigBee测试仪之间的通信灵活配置，测试系统平台既可以通过GPIB总线与ZigBee测试仪建立通信连接，也可以通过网线与ZigBee测试仪建立通信连接，还可以同时通过GPIB总线、网线与ZigBee测试仪建立通信连接。

首先，参照图1，了解本发明的硬件连接方式。将待测ZigBee DUT用射频线连接到ZigBee测试仪的射频输出口，将ZigBee测试仪与测试系统平台通过GPIB总线或者网线连接；参考图2，其中测试系统平台与ZigBee测试仪通过USB-GPIB转接卡相连时，可以将USB转换成GPIB总线；ZigBee测试仪包括信号的发射装置（发射模块WM6020）与接收装置（接收模块WM6030），可以如同PAN一样和待测ZigBee DUT进行信令交互，让待测ZigBee DUT与ZigBee测试仪建立通信。ZigBee测试仪通过分析待测ZigBee DUT发射的信号分析待测ZigBee DUT的性能指标。测试系统平台通过GPIB总线或者网线控制ZigBee测试仪工作，自动执行测量项目，返回相应的结果到测试系统平台，图2中打印机可以打印测试结果。

测试系统平台的PXI控制器用于编辑测量项目、设置ZigBee测试仪的基本参数，并设置测试项目配置文件命令；一旦设置项目配置文件命令产生，将根据配置的测量项目进行自动测试，并且将结果显示到显示器。显示器用于显示测量项目的信息，包括：项目名称，测试频率，仪器发射功率，测量值下限，测量结果，测量值上限等。

参考图3，了解整个测试系统的工作流程。测试系统通过GPIB总线或者网络访问控制ZigBee测试仪（考参图4），开启待测ZigBee DUT并控制ZigBee测试仪与待测ZigBee DUT进行通信，测量待测ZigBee DUT性能指标，测量完成后断开ZigBee测试仪与待测ZigBee DUT的网络连接。

测试系统测试线程的执行步骤：

首先将配置好的项目文件导入测试程序，并使用结构数组存放项目信息；

遍历结构数组，根据当前项目信息，调用项目函数，执行项目测量，可参考图5流程。通过GPIB或网络控制ZigBee测试仪打开指定项目，检查项目的完整性，如果项目测量结束，即完整性为0时，读取项目测量结果，然后返回测量结果及测量结果的个数，可参考图6。回到测试线程中检查测量结果是否在规定范围内，如果测量结果不满足条件，并且项目设置了重测次数，则进行重测，否则显示该项目不通过。直到结构数组遍历完毕，即测量结束。如果已经设置了多次测量，那么结构数据遍历完后，将自动解除ZigBee测试仪与待测ZigBeeDUT的通信连接。再进行第二次通信连接与测试，直到测试次数为指定测量次数为止。这一切的工作都将让程序自动实现，不需要使用者中途参与。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所述技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明宗旨的范围内，可以做出各种变形，都应当包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于测量ZigBee射频性能的自动测试系统，其特征在于：包括待测ZigBee DUT、ZigBee测试仪、测试系统平台，所述待测ZigBee DUT与ZigBee测试仪通过射频线通信连接，ZigBee测试仪与测试系统平台通信连接，所述测试系统平台由电源、背板、控制器、存储单元、键盘、显示器及机箱结构组件构成，电源给背板供电，存储单元通过CF插槽插在控制器上，控制器通过PXI接口插在背板上，键盘通过USB接口连接在控制器上，显示器通过VGA接口连接在控制器上，测试系统平台的电源、背板、控制器、存储单元、键盘、显示器固定于机箱结构组件上。

2.如权利要求1所述的用于测量ZigBee射频性能的自动测试系统，其特征在于：所述测试系统平台通过GPIB总线与ZigBee测试仪通信连接，或者通过网线与ZigBee测试仪通信连接，或者同时通过GPIB总线、网线与ZigBee测试仪通信连接。

3.如权利要求1所述的用于测量ZigBee射频性能的自动测试系统，其特征在于：所述存储单元为市售的Flash存储器，所述控制器为市售的PXI控制器。

4.一种用于测量ZigBee射频性能的自动测试系统的测试方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）加载存放于测试系统平台内存储单元中的项目配置文件，将待测ZigBee DUT的测量项目和测试环境配置参数导入测试系统平台中；

（2）自动控制ZigBee测试仪与待测ZigBee DUT进行通信；

（3）自动控制ZigBee测试仪进行指定测量项目的测量，读取测量结果，并且实时显示测试结果；

（4）测量结束后，将测量结果保存。

5.如权利要求4所述的用于测量ZigBee射频性能的自动测试系统的测试方法，其特征在于：所述步骤（1）中测量项目按照IEE802.15.4协议要求包括：待测ZigBee DUT的发射状态到接收状态转换时间，接收状态到发射状态转换时间，矢量幅度误差，中心频率误差，发射功率，最大输入电平，接收灵敏度，链路品质信息。

6.如权利要求4所述的用于测量ZigBee射频性能的自动测试系统的测试方法，其特征在于：所述步骤（1）中测量项目根据不同测量需求在测试程序中选择修改、配置。

7.如权利要求4所述的用于测量ZigBee射频性能的自动测试系统的测试方法，其特征在于：所述步骤（2）中待测ZigBee DUT与ZigBee测试仪通过射频线通信连接。

8.如权利要求4所述的用于测量ZigBee射频性能的自动测试系统的测试方法，其特征在于：多次重复所述步骤（3）测量待测ZigBee DUT的某个测量项目或者全部测量项目，反映待测ZigBee DUT在一段时间内的稳定性和一致性。

9.如权利要求4所述的用于测量ZigBee射频性能的自动测试系统的测试方法，其特征在于：所述步骤（3）中ZigBee测试仪的测量结果通过测试系统平台的显示器读取，测试系统平台通过GPIB总线或网线获取测量结果。

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