CN105430200A - 一种振铃信号自动测试系统、方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种振铃信号自动测试系统、方法和装置，系统包括：控制终端、测试设备和被测设备，测试设备中包括控制模块和多个FXO接口，FXO接口的芯片为具有电压测量功能的芯片，被测设备中包括与FXO接口一一对应连接的FXS接口；控制终端用于通过控制模块控制主叫的FXO接口向被叫的FXO接口进行呼叫；当被叫的FXO接口对应的FXS接口发出振铃信号，控制模块用于读取被叫的FXO接口的电压测量值，生成相应的采样数据并发送至控制终端中；控制终端还用于对接收到的采样数据进行分析，判断该采样数据是否合格。本发明实现自动对振铃信号进行采样然后进行分析判断该振铃信号是否正常，而且判断准确，效率高。

Description

一种振铃信号自动测试系统、方法和装置

技术领域

本发明涉及一种振铃信号自动测试系统、方法和装置。

背景技术

外部交换站(FXS)接口广泛应用于电话交换系统，连接各类电话机、传真机、调制解调器等终端设备，为终端设备提供馈电和振铃信号。其中振铃信号用于通知终端设备当前有呼入操作，终端设备如电话机在振铃信号驱动下，产生振铃声。标准的振铃信号应该是频率为20-30Hz、峰峰值大于120V的正弦波形。当振铃信号频率超出正常范围、幅度过小、波形变形严重时，会出现电话机振铃不正常的情况。

现在的FXS接口通常是使用集成电路SLIC(subscriberlineinterfacecircuits)芯片实现。在设备生产过程中发现，SLIC芯片或者外围使用的电阻、电容器件有一定概率出现质量问题或焊接问题，引起振铃信号变形的情况，从而在用户使用时出现电话机振铃声音无法正常振铃的现象。

以往使用的FXS接口检测技术，只能判断SLIC芯片是否有送出振铃信号，但无法判断振铃信号是否有断续、变形。用人工测试的方法，通过人耳听振铃声，判断是否正常，存在很大的主观性，而且大大增加了测试工作量，降低生产效率。用示波器测量振铃信号，可以准确发现振铃信号异常的FXS接口，但操作复杂，不具备可操作性。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种振铃信号自动测试系统、方法和装置，实现自动对振铃信号进行采样然后对采样数据进行分析判断该振铃信号是否正常，取代传统的人工进行测试的方式，且判断准确，效率高。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

方案一：

一种振铃信号自动测试系统，包括：控制终端、测试设备和被测设备，所述测试设备中包括控制模块和多个FXO接口，所述FXO接口的芯片为具有电压测量功能的芯片，所述被测设备中包括与FXO接口一一对应连接的FXS接口；

所述控制终端用于通过控制模块控制主叫的FXO接口向被叫的FXO接口进行呼叫；当被叫的FXO接口对应的FXS接口发出振铃信号，所述控制模块用于读取被叫的FXO接口的电压测量值，生成相应的采样数据并发送至控制终端中；所述控制终端还用于对接收到的采样数据进行分析，判断该采样数据是否合格，以确定对应的振铃信号是否正常。

优选的，所述控制模块包括单片机和用于产生DTMF信号的DSP芯片，所述单片机通过以太网接口与控制终端进行网络连接，所述单片机还通过SPI接口与FXO接口的芯片电性连接，所述DSP芯片通过PCM接口与FXO接口的芯片电性连接。

方案二：

一种振铃信号自动测试方法，应用于方案一所述的振铃信号自动测试系统，方法包括以下步骤：

S1：控制终端通过控制模块控制作为主叫方的FXO接口向作为被叫方的FXO接口进行呼叫；

S2：当作为被叫方的FXO接口对应的FXS接口发出振铃信号时，控制模块按照预设的采样周期读取被叫方的FXO接口的电压测量值，生成相应的采样数据并发送至控制终端中；

S3：控制终端通过控制模块控制主叫方的FXO接口挂机；

S4：控制终端对采样数据进行分析，并得到被叫方的FXO接口对应的FXS接口的振铃信号是否正常的结果；

S5：控制终端判断是否为首轮测试，若是，则将首轮测试中的主叫方的FXO接口变为被叫方，被叫方的FXO接口变为主叫方，然后重新执行步骤S1；否则结束流程。

优选的，在步骤S4中，控制终端对采样数据进行分析的步骤如下：

S41：对采样数据进行均值滤波处理，得到滤波采样数据；

S42：针对滤波采样数据中的相邻采样点进行求差处理，得到差值数据，则差值数据中的差值符号发生变化的差值点对应于振铃信号的波形的波峰点或波谷点；

S43：根据差值符号发生变化的差值点计算得到振铃信号的波形的周期、峰峰值和直流分量，并分别判断周期和峰峰值是否在相应的预设范围内，若在，则执行步骤S44，否则，判定该振铃信号不正常；

S44：根据得到的周期、峰峰值和直流分量生成对应的正弦波模板；

S45：将滤波采样数据与正弦波模板进行比对，若滤波采样数据中的每个采样点均在正弦波模板的范围内，则判定该采样数据对应的振铃信号为正常，否则判定该采样数据对应的振铃信号为异常。

优选的，在步骤S44中，生成对应的正弦波模板的步骤为：

S441：将得到的周期、峰峰值和直流分量代入正弦波表达式中，正弦波表达式为：其中，t为时间，T为周期，A为峰峰值，C为直流分量；

S442：为正弦波表达式加上预设的裕度值得到正弦波模板表达式，将裕度值记为Δ，则正弦波模板表达式为： $M_{\min }\left(t\right)=\frac{A}{2}\×sin\left(\frac{2\mathrm{\π}t}{T}\right)+C-\mathrm{\Δ}$ 以及 $M_{max}\left(t\right)=\frac{A}{2}\×\sin \left(\frac{2\mathrm{\π}t}{T}\right)+C+\mathrm{\Δ}.$

优选的，在步骤S45中，将滤波采样数据与正弦波模板进行比对的步骤包括：

S451：将滤波采样数据中的第一个采样点的时间记为时间轴零点，将差值数据中第一个差值符号发生变化的差值点的序号记为m，将预设的采样周期记为T1，将滤波采样数据中的采样点的序号记为i，以滤波采样数据中的采样点的序号作为变量对正弦波模板表达式进行平移调整，调整后的正弦波模板表达式为： $M_{\min }^{\′}\left(i\right)=\frac{A}{2}\×sin(\frac{2\mathrm{\π}\×T1(i-m)}{T}+\frac{\mathrm{\π}}{2})+C-\mathrm{\Δ}$ 以及 $M_{\max }^{\′}\left(i\right)=\frac{A}{2}\×sin(\frac{2\mathrm{\π}\×T1(i-m)}{T}+\frac{\mathrm{\π}}{2})+C+\mathrm{\Δ};$

S452：判断滤波采样数据中的每个采样点是否均大于对应的M'_min(i)且小于对应的M'_max(i)，若是，则判定该采样数据对应的振铃信号为正常，否则判定该采样数据对应的振铃信号为异常。

方案三：

一种振铃信号自动测试装置，应用于方案一所述的振铃信号自动测试系统，装置包括以下模块：

呼叫模块：用于控制终端通过控制模块控制作为主叫方的FXO接口向作为被叫方的FXO接口进行呼叫；

采样数据生成模块：用于当作为被叫方的FXO接口对应的FXS接口发出振铃信号时，控制模块按照预设的采样周期读取被叫方的FXO接口的电压测量值，生成相应的采样数据并发送至控制终端中；

挂机模块：用于控制终端通过控制模块控制主叫方的FXO接口挂机；

采样数据分析模块：用于控制终端对采样数据进行分析，并得到被叫方的FXO接口对应的FXS接口的振铃信号是否正常的结果；

测试判断模块：用于控制终端判断是否为首轮测试，若是，则将首轮测试中的主叫方的FXO接口变为被叫方，被叫方的FXO接口变为主叫方，然后重新执行模块A；否则结束。

优选的，在采样数据分析模块中，控制终端对采样数据进行分析的步骤如下：

步骤1，对采样数据进行均值滤波处理，得到滤波采样数据；

步骤2，针对滤波采样数据中的相邻采样点进行求差处理，得到差值数据，则差值数据中的差值符号发生变化的差值点对应于振铃信号的波形的波峰点或波谷点；

步骤3，根据差值符号发生变化的差值点计算得到振铃信号的波形的周期、峰峰值和直流分量，并分别判断周期和峰峰值是否在相应的预设范围内，若在，则执行步骤4，否则，判定该振铃信号不正常；

步骤4，根据得到的周期、峰峰值和直流分量生成对应的正弦波模板；

步骤5，将滤波采样数据与正弦波模板进行比对，若滤波采样数据中的每个采样点均在正弦波模板的范围内，则判定该采样数据对应的振铃信号为正常，否则判定该采样数据对应的振铃信号为异常。

优选的，在步骤4中，生成对应的正弦波模板的步骤为：

步骤41，将得到的周期、峰峰值和直流分量代入正弦波表达式中，正弦波表达式为：其中，t为时间，T为周期，A为峰峰值，C为直流分量；

步骤42，为正弦波表达式加上预设的裕度值得到正弦波模板表达式，将裕度值记为Δ，则正弦波模板表达式为： $M_{\min }\left(t\right)=\frac{A}{2}\×sin\left(\frac{2\mathrm{\π}t}{T}\right)+C-\mathrm{\Δ}$ $M_{max}\left(t\right)=\frac{A}{2}\×\sin \left(\frac{2\mathrm{\π}t}{T}\right)+C+\mathrm{\Δ}.$

优选的，在步骤5中，将滤波采样数据与正弦波模板进行比对的步骤包括：

步骤51，将滤波采样数据中的第一个采样点的时间记为时间轴零点，将差值数据中第一个差值符号发生变化的差值点的序号记为m，将预设的采样周期记为T1，将滤波采样数据中的采样点的序号记为i，以滤波采样数据中的采样点的序号作为变量对正弦波模板表达式进行平移调整，调整后的正弦波模板表达式为： $M_{\min }^{\′}\left(i\right)=\frac{A}{2}\×sin(\frac{2\mathrm{\π}\×T1(i-m)}{T}+\frac{\mathrm{\π}}{2})+C-\mathrm{\Δ}$ 以及 $M_{\max }^{\′}\left(i\right)=\frac{A}{2}\×sin(\frac{2\mathrm{\π}\×T1(i-m)}{T}+\frac{\mathrm{\π}}{2})+C+\mathrm{\Δ};$

步骤52，判断滤波采样数据中的每个采样点是否均大于对应的M'_min(i)且小于对应的M'_max(i)，若是，则判定该采样数据对应的振铃信号为正常，否则判定该采样数据对应的振铃信号为异常。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：可同时对多个FXS接口的振铃信号进行自动测试，而且利用准确的分析算法对采样数据进行分析，能够准确的分析判断该振铃信号是否正常，取代传统的人工进行测试的方式，且判断准确，效率高。

附图说明

图1为本发明的振铃信号自动测试系统的结构图。

图2为本发明的振铃信号自动测试方法的流程图。

图3为本发明的控制终端对采样数据进行分析的流程图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：

参考图1为本发明的一种振铃信号自动测试系统，包括：控制终端、测试设备和被测设备，测试设备中包括控制模块和多个FXO接口，FXO接口的芯片为具有电压测量功能的芯片，例如siliconLabs公司的si3550芯片，被测设备中包括与FXO接口一一对应连接的FXS接口。控制模块包括单片机和用于产生DTMF信号的DSP芯片，单片机通过以太网接口与控制终端进行网络连接，单片机还通过SPI接口与FXO接口的芯片电性连接，DSP芯片通过PCM接口与FXO接口的芯片电性连接。控制终端优选为电脑。

SPI总线工作在8MHz频率，读取FXO接口的线路电压测量值所用时间小于10us。因为振铃信号是20-30Hz的低频信号，所以优选按照1ms为周期对FXO接口的电压值进行采样，采样值用16位编码，每秒采样数据量为2000字节。通过以太网口把采集的数据传输到电脑上，可限定每个以太网包传输1000个字节采样数据，每秒2个以太网包即可满足采样数据的传输要求。

振铃信号一般为1秒响4秒停，在4秒的间歇时间内，采样数据对分析振铃信号波形没有帮助，可在电脑端丢弃振铃间歇期的采样数据。按照有效采样时间5秒计算，每秒采样数据为2000字节，电脑端共需5*2000＝10000字节的存储空间存放FXO接口的采样数据。

参考图2为本发明的一种振铃信号自动测试方法，应用于上述的振铃信号自动测试系统中，方法包括以下步骤：

S1：控制终端通过控制模块控制作为主叫方的FXO接口向作为被叫方的FXO接口进行呼叫；

S2：当作为被叫方的FXO接口对应的FXS接口发出振铃信号时，控制模块按照预设的采样周期读取被叫方的FXO接口的电压测量值，生成相应的采样数据并发送至控制终端中；

S3：控制终端通过控制模块控制主叫方的FXO接口挂机；

S4：控制终端对采样数据进行分析，并得到被叫方的FXO接口对应的FXS接口的振铃信号是否正常的结果；

S5：控制终端判断是否为首轮测试，若是，则将首轮测试中的主叫方的FXO接口变为被叫方，被叫方的FXO接口变为主叫方，然后重新执行步骤S1；否则结束流程。

其中，上述的振铃信号自动测试方法可以同时多线程运行，每个线程中的振铃信号自动测试方法是针对两个FXO接口进行测试，而且测试分为两轮，第一轮中将一个FXO接口作为主叫方，另一个FXO接口作为被叫方，在第二轮中将第一轮中的主叫方和被叫方对调然后进行测试，在两轮的测试中控制终端分别获取对应的采样数据，分别对两轮测试中获取到的采样数据进行分析，即可判断出两个FXO接口对应的FXS接口发出的振铃信号是否正常，还可将判断的结果显示在控制终端的显示屏上，使工作人员获知判断结果。

在步骤S1，控制终端发出指令，要求主叫方的FXO接口呼叫被叫方的FXO接口，控制模块收到指令后控制主叫方的FXO接口摘机，然后拨打被叫方的FXO接口的号码，例如号码为101，则通过DSP芯片和PCM接口向主叫方的FXO接口发送‘1’、‘0’、‘1’三个DTMF信号，然后把三个DTMF信号发送至于主叫方的FXO接口对应的FXS接口中，然后与被叫方的FXO接口对应的FXS接口会发出振铃信号。在步骤S2中，控制模块按照预设的采样周期读取被叫方的FXO接口的电压测量值，在本实施例中，预设的采样周期为1ms，然后生成相应的采样数据，采样数据中则具有多个采集点。满足采样时间后，采样停止，同时控制终端通过控制模块控制主叫方的FXO接口挂机；此时控制终端对采样数据进行分析，判断该采样数据是否正常，从而判断被叫方的FXO接口对应的FXS接口的振铃信号是否正常。

参考图3，对应于上述步骤S4中的控制终端对采样数据进行分析的步骤，步骤具体包括：

S41：对采样数据进行均值滤波处理，得到滤波采样数据；

S42：针对滤波采样数据中的相邻采样点进行求差处理，得到差值数据，则差值数据中的差值符号发生变化的差值点对应于振铃信号的波形的波峰点或波谷点；

S43：根据差值符号发生变化的差值点计算得到振铃信号的波形的周期、峰峰值和直流分量，并分别判断周期和峰峰值是否在相应的预设范围内，若在，则执行步骤S44，否则，判定该振铃信号不正常；

S44：根据得到的周期、峰峰值和直流分量生成对应的正弦波模板；

S45：将滤波采样数据与正弦波模板进行比对，若滤波采样数据中的每个采样点均在正弦波模板的范围内，则判定该采样数据对应的振铃信号为正常，否则判定该采样数据对应的振铃信号为异常。

在步骤S44中，生成对应的正弦波模板的步骤为：

S441：将得到的周期、峰峰值和直流分量代入正弦波表达式中，正弦波表达式为：其中，t为时间，T为周期，A为峰峰值，C为直流分量；

S442：为正弦波表达式加上预设的裕度值得到正弦波模板表达式，将裕度值记为Δ，则正弦波模板表达式为： $M_{\min }\left(t\right)=\frac{A}{2}\×sin\left(\frac{2\mathrm{\π}t}{T}\right)+C-\mathrm{\Δ}$ 以及 $M_{max}\left(t\right)=\frac{A}{2}\×\sin \left(\frac{2\mathrm{\π}t}{T}\right)+C+\mathrm{\Δ}.$

在步骤S45中，将滤波采样数据与正弦波模板进行比对的步骤包括：

S451：将滤波采样数据中的第一个采样点的时间记为时间轴零点，将差值数据中第一个差值符号发生变化的差值点的序号记为m，将预设的采样周期记为T1，将滤波采样数据中的采样点的序号记为i，以滤波采样数据中的采样点的序号作为变量对正弦波模板表达式进行平移调整，调整后的正弦波模板表达式为： $M_{\min }^{\′}\left(i\right)=\frac{A}{2}\×sin(\frac{2\mathrm{\π}\×T1(i-m)}{T}+\frac{\mathrm{\π}}{2})+C-\mathrm{\Δ}$ 以及 $M_{\max }^{\′}\left(i\right)=\frac{A}{2}\×sin(\frac{2\mathrm{\π}\×T1(i-m)}{T}+\frac{\mathrm{\π}}{2})+C+\mathrm{\Δ};$

S452：判断滤波采样数据中的每个采样点是否均大于对应的M'_min(i)且小于对应的M'_max(i)，若是，则判定该采样数据对应的振铃信号为正常，否则判定该采样数据对应的振铃信号为异常。

为了更好地理解控制终端对采样数据进行分析的步骤，下面作进一步描述：

在步骤S41中，首先对采样数据进行均值滤波，减少异常采样数据对结果的影响，滤波后得到滤波采样数据，可放进一个buffer1[i]数组里存放，i表示采样点的序号。

在步骤S42中，针对滤波采样数据中的相邻采样点进行求差处理，即当前采样点减去前一采样点得到的差值点，然后生成差值数据，可放进一个buffer2[i]数组中存放。其中，差值数据中的差值符号发生变化的差值点对应于振铃信号的波形的波峰点或波谷点，例如前一个差值点为-3，当前差值点为2，或者前一个差值点为3，当前差值点为-3，则当前差值点就是差值符号发生变化的差值点。然后每个差值符号发生变化的差值点对应于振铃信号的波形的波峰点或波谷点，例如当前的差值符号发生变化的差值点对应于波峰点，则下一个差值符号发生变化的差值点对应于波谷点，再下一个差值符号发生变化的差值点对应于波峰点，以此类推。

在步骤S43中，相邻的波峰或者相邻的波谷的时间差则为波形的周期T，相邻的波峰值与波谷值之差则为波形的峰峰值A，波峰值与波谷值的求和平均值则为波形的直流分量C。然后判断周期T和峰峰值A是否在相应的预设范围内，其中，根据设备振铃波形的指标要求，对周期T和峰峰值A分别设定一个标准范围，例如，波形指标要求周期T的预设范围为20Hz～30Hz，峰峰值A的预设范围为160V～180V。

在步骤S44中，首先将得到的周期T、峰峰值A和直流分量C代入正弦波表达式中，得到其中，以时间t为变量。然后为正弦波表达式加上一个裕度值Δ，具体的裕度值由测试人员设定，是为了设定允许的波动范围。得到正弦波模板表达式为： $M_{\min }\left(t\right)=\frac{A}{2}\×sin\left(\frac{2\mathrm{\π}t}{T}\right)+C-\mathrm{\Δ}$ 以及 $M_{max}\left(t\right)=\frac{A}{2}\×\sin \left(\frac{2\mathrm{\π}t}{T}\right)+C+\mathrm{\Δ}.$

在步骤S45中，首先将buffer1[i]中的第一个采样点的采样时间作为时间轴的零点，将buffer2[i]中第一个差值符号发生变化的差值点的序号记为m，预设的采样周期为T1，在本实施例中T1为1ms，即0.001s，因为采样周期为0.001s，因此波形的第一个波峰值出现在0.001*m秒的位置，此时需要将正弦波模板表达式进行相应的平移，使正弦波模板表达式中对应的波峰对应于采样数据对应的振铃信号的波峰对齐，然后把正弦波模板表达式中的变量t以序号i替换，即以序号i作为变量，则调整后的正弦波模板表达式为： $M_{\min }^{\′}\left(i\right)=\frac{A}{2}\×sin(\frac{2\mathrm{\π}\×0.001(i-m)}{T}+\frac{\mathrm{\π}}{2})+C-\mathrm{\Δ}$ 以及 $M_{\max }^{\′}\left(i\right)=\frac{A}{2}\×sin(\frac{2\mathrm{\π}\×0.001(i-m)}{T}+\frac{\mathrm{\π}}{2})+C+\mathrm{\Δ}.$ 然后就可以判断buffer1[i]中的每个采样点是否均大于对应的M'_min(i)且小于对应的M'_max(i)，若是，表示该采样点在正弦波模板的范围内，否则该采样点为异常的。因此，如果所有的采样点均在正弦波模板的范围内，则表示该采样数据对应的振铃信号为正常的。

对应于上述的振铃信号自动测试方法，本发明还公开了一种振铃信号自动测试装置，包括以下模块：

呼叫模块：用于控制终端通过控制模块控制作为主叫方的FXO接口向作为被叫方的FXO接口进行呼叫；

采样数据生成模块：用于当作为被叫方的FXO接口对应的FXS接口发出振铃信号时，控制模块按照预设的采样周期读取被叫方的FXO接口的电压测量值，生成相应的采样数据并发送至控制终端中；

挂机模块：用于控制终端通过控制模块控制主叫方的FXO接口挂机；

采样数据分析模块：用于控制终端对采样数据进行分析，并得到被叫方的FXO接口对应的FXS接口的振铃信号是否正常的结果；

测试判断模块：用于控制终端判断是否为首轮测试，若是，则将首轮测试中的主叫方的FXO接口变为被叫方，被叫方的FXO接口变为主叫方，然后重新执行模块A；否则结束。

优选的，在采样数据分析模块中，控制终端对采样数据进行分析的步骤如下：

步骤1，对采样数据进行均值滤波处理，得到滤波采样数据；

步骤2，针对滤波采样数据中的相邻采样点进行求差处理，得到差值数据，则差值数据中的差值符号发生变化的差值点对应于振铃信号的波形的波峰点或波谷点；

步骤3，根据差值符号发生变化的差值点计算得到振铃信号的波形的周期、峰峰值和直流分量，并分别判断周期和峰峰值是否在相应的预设范围内，若在，则执行步骤4，否则，判定该振铃信号不正常；

步骤4，根据得到的周期、峰峰值和直流分量生成对应的正弦波模板；

步骤5，将滤波采样数据与正弦波模板进行比对，若滤波采样数据中的每个采样点均在正弦波模板的范围内，则判定该采样数据对应的振铃信号为正常，否则判定该采样数据对应的振铃信号为异常。

优选的，在步骤4中，生成对应的正弦波模板的步骤为：

步骤41，将得到的周期、峰峰值和直流分量代入正弦波表达式中，正弦波表达式为：其中，t为时间，T为周期，A为峰峰值，C为直流分量；

步骤42，为正弦波表达式加上预设的裕度值得到正弦波模板表达式，将裕度值记为Δ，则正弦波模板表达式为： $M_{\min }\left(t\right)=\frac{A}{2}\×sin\left(\frac{2\mathrm{\π}t}{T}\right)+C-\mathrm{\Δ}$ 以及 $M_{max}\left(t\right)=\frac{A}{2}\×\sin \left(\frac{2\mathrm{\π}t}{T}\right)+C+\mathrm{\Δ}.$

优选的，在步骤5中，将滤波采样数据与正弦波模板进行比对的步骤包括：

步骤51，将滤波采样数据中的第一个采样点的时间记为时间轴零点，将差值数据中第一个差值符号发生变化的差值点的序号记为m，将预设的采样周期记为T1，将滤波采样数据中的采样点的序号记为i，以滤波采样数据中的采样点的序号作为变量对正弦波模板表达式进行平移调整，调整后的正弦波模板表达式为： $M_{\min }^{\′}\left(i\right)=\frac{A}{2}\×sin(\frac{2\mathrm{\π}\×T1(i-m)}{T}+\frac{\mathrm{\π}}{2})+C-\mathrm{\Δ}$ 以及 $M_{\max }^{\′}\left(i\right)=\frac{A}{2}\×sin(\frac{2\mathrm{\π}\×T1(i-m)}{T}+\frac{\mathrm{\π}}{2})+C+\mathrm{\Δ};$

步骤52，判断滤波采样数据中的每个采样点是否均大于对应的M'_min(i)且小于对应的M'_max(i)，若是，则判定该采样数据对应的振铃信号为正常，否则判定该采样数据对应的振铃信号为异常。

基于本发明的振铃信号自动测试系统，其可同时对多个FXS接口的振铃信号进行自动测试，而且利用准确的分析算法对采样数据进行分析，能够准确的分析判断该振铃信号是否正常，取代传统的人工进行测试的方式，且判断准确，效率高。以往对FXS接口振铃信号的测试方法，是使用人工拨打电话并用人耳听电话机的振铃声，主观判断振铃声是否正常。这个过程操作步骤多，依赖测试人员主观判断，出错概率高，生产效率低。以一台有16个FXS接口的设备为例，一个测试人员需要拨打16次电话，每次拨号操作需要2秒，听两次振铃声，振铃声为响1秒，间隔4秒，每测完一个接口后，需要把电话线更换到另一个接口上，换线时间2秒，测试完一台设备所需时间为16*(2+2*1+4+2)＝160秒。使用本测试方法，同样安排一个测试人员，测试一台16口的设备，接线用20秒，测试过程需要经过两次呼叫流程时间，每次呼叫流程包括拨号时间2秒，振铃信号采样时长7秒，呼叫间隔2秒，总测试时间为20+2*(2+7)+2＝40秒。从时间上计算，生产效率至少是原来的4倍。从检测效果看，以往测试过程，依赖人耳判断，测试人员耳朵长时间受高分贝振铃声刺激，极容易出现疲劳，情绪不稳定，听力也会受到一定的损伤，必然会影响检测结果的准确性。使用本测试方法，整个过程由装置自动完成，无需人工拨号，没有振铃声，不依赖人为主观判断，判断方法客观准确，所有测试数据备份，易于追溯，大大降低劳动强度，避免测试过程对测试人员的听力造成损害。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种振铃信号自动测试系统，其特征在于，包括：控制终端、测试设备和被测设备，所述测试设备中包括控制模块和多个FXO接口，所述FXO接口的芯片为具有电压测量功能的芯片，所述被测设备中包括与FXO接口一一对应连接的FXS接口；

所述控制终端用于通过控制模块控制主叫的FXO接口向被叫的FXO接口进行呼叫；当被叫的FXO接口对应的FXS接口发出振铃信号，所述控制模块用于读取被叫的FXO接口的电压测量值，生成相应的采样数据并发送至控制终端中；所述控制终端还用于对接收到的采样数据进行分析，判断该采样数据是否合格，以确定对应的振铃信号是否正常。

2.根据权利要求1所述的振铃信号自动测试系统，其特征在于，所述控制模块包括单片机和用于产生DTMF信号的DSP芯片，所述单片机通过以太网接口与控制终端进行网络连接，所述单片机还通过SPI接口与FXO接口的芯片电性连接，所述DSP芯片通过PCM接口与FXO接口的芯片电性连接。

3.一种振铃信号自动测试方法，其特征在于，应用于如权利要求1-2任一所述的振铃信号自动测试系统，方法包括以下步骤：

S1：控制终端通过控制模块控制作为主叫方的FXO接口向作为被叫方的FXO接口进行呼叫；

S2：当作为被叫方的FXO接口对应的FXS接口发出振铃信号时，控制模块按照预设的采样周期读取被叫方的FXO接口的电压测量值，生成相应的采样数据并发送至控制终端中；

S3：控制终端通过控制模块控制主叫方的FXO接口挂机；

S4：控制终端对采样数据进行分析，并得到被叫方的FXO接口对应的FXS接口的振铃信号是否正常的结果；

S5：控制终端判断是否为首轮测试，若是，则将首轮测试中的主叫方的FXO接口变为被叫方，被叫方的FXO接口变为主叫方，然后重新执行步骤S1；否则结束流程。

4.根据权利要求3所述的振铃信号自动测试方法，其特征在于，在步骤S4中，控制终端对采样数据进行分析的步骤如下：

S41：对采样数据进行均值滤波处理，得到滤波采样数据；

S42：针对滤波采样数据中的相邻采样点进行求差处理，得到差值数据，则差值数据中的差值符号发生变化的差值点对应于振铃信号的波形的波峰点或波谷点；

S43：根据差值符号发生变化的差值点计算得到振铃信号的波形的周期、峰峰值和直流分量，并分别判断周期和峰峰值是否在相应的预设范围内，若在，则执行步骤S44，否则，判定该振铃信号不正常；

S44：根据得到的周期、峰峰值和直流分量生成对应的正弦波模板；

S45：将滤波采样数据与正弦波模板进行比对，若滤波采样数据中的每个采样点均在正弦波模板的范围内，则判定该采样数据对应的振铃信号为正常，否则判定该采样数据对应的振铃信号为异常。

5.根据权利要求4所述的振铃信号自动测试方法，其特征在于，在步骤S44中，生成对应的正弦波模板的步骤为：

S441：将得到的周期、峰峰值和直流分量代入正弦波表达式中，正弦波表达式为：其中，t为时间，T为周期，A为峰峰值，C为直流分量；

S442：为正弦波表达式加上预设的裕度值得到正弦波模板表达式，将裕度值记为Δ，则正弦波模板表达式为： $M_{\min }\left(t\right)=\frac{A}{2}\×sin\left(\frac{2\mathrm{\π}t}{T}\right)+C-\mathrm{\Δ}$ 以及 $M_{max}\left(t\right)=\frac{A}{2}\×sin\left(\frac{2\mathrm{\π}t}{T}\right)+C+\mathrm{\Δ}.$

6.根据权利要求5所述的振铃信号自动测试方法，其特征在于，在步骤S45中，将滤波采样数据与正弦波模板进行比对的步骤包括：

S451：将滤波采样数据中的第一个采样点的时间记为时间轴零点，将差值数据中第一个差值符号发生变化的差值点的序号记为m，将预设的采样周期记为T1，将滤波采样数据中的采样点的序号记为i，以滤波采样数据中的采样点的序号作为变量对正弦波模板表达式进行平移调整，调整后的正弦波模板表达式为： $M_{\min }^{\′}\left(i\right)=\frac{A}{2}\×sin(\frac{2\mathrm{\π}\×T1(i-m)}{T}+\frac{\mathrm{\π}}{2})+C-\mathrm{\Δ}$ 以及 $M_{\max }^{\′}\left(i\right)=\frac{A}{2}\×sin(\frac{2\mathrm{\π}\×T1(i-m)}{T}+\frac{\mathrm{\π}}{2})+C+\mathrm{\Δ};$

S452：判断滤波采样数据中的每个采样点是否均大于对应的M'_min(i)且小于对应的M'_max(i)，若是，则判定该采样数据对应的振铃信号为正常，否则判定该采样数据对应的振铃信号为异常。

7.一种振铃信号自动测试装置，其特征在于，应用于如权利要求1-2任一所述的振铃信号自动测试系统，装置包括以下模块：

呼叫模块：用于控制终端通过控制模块控制作为主叫方的FXO接口向作为被叫方的FXO接口进行呼叫；

采样数据生成模块：用于当作为被叫方的FXO接口对应的FXS接口发出振铃信号时，控制模块按照预设的采样周期读取被叫方的FXO接口的电压测量值，生成相应的采样数据并发送至控制终端中；

挂机模块：用于控制终端通过控制模块控制主叫方的FXO接口挂机；

采样数据分析模块：用于控制终端对采样数据进行分析，并得到被叫方的FXO接口对应的FXS接口的振铃信号是否正常的结果；

测试判断模块：用于控制终端判断是否为首轮测试，若是，则将首轮测试中的主叫方的FXO接口变为被叫方，被叫方的FXO接口变为主叫方，然后重新执行模块A；否则结束。

8.根据权利要求7所述的振铃信号自动测试装置，其特征在于，在采样数据分析模块中，控制终端对采样数据进行分析的步骤如下：

步骤1，对采样数据进行均值滤波处理，得到滤波采样数据；

步骤2，针对滤波采样数据中的相邻采样点进行求差处理，得到差值数据，则差值数据中的差值符号发生变化的差值点对应于振铃信号的波形的波峰点或波谷点；

步骤3，根据差值符号发生变化的差值点计算得到振铃信号的波形的周期、峰峰值和直流分量，并分别判断周期和峰峰值是否在相应的预设范围内，若在，则执行步骤4，否则，判定该振铃信号不正常；

步骤4，根据得到的周期、峰峰值和直流分量生成对应的正弦波模板；

步骤5，将滤波采样数据与正弦波模板进行比对，若滤波采样数据中的每个采样点均在正弦波模板的范围内，则判定该采样数据对应的振铃信号为正常，否则判定该采样数据对应的振铃信号为异常。

9.根据权利要求8所述的振铃信号自动测试装置，其特征在于，在步骤4中，生成对应的正弦波模板的步骤为：

步骤41，将得到的周期、峰峰值和直流分量代入正弦波表达式中，正弦波表达式为：其中，t为时间，T为周期，A为峰峰值，C为直流分量；

步骤42，为正弦波表达式加上预设的裕度值得到正弦波模板表达式，将裕度值记为Δ，则正弦波模板表达式为： $M_{\min }\left(t\right)=\frac{A}{2}\×sin\left(\frac{2\mathrm{\π}t}{T}\right)+C-\mathrm{\Δ}$ 以及 $M_{max}\left(t\right)=\frac{A}{2}\×sin\left(\frac{2\mathrm{\π}t}{T}\right)+C+\mathrm{\Δ}.$

10.根据权利要求9所述的振铃信号自动测试装置，其特征在于，在步骤5中，将滤波采样数据与正弦波模板进行比对的步骤包括：

步骤51，将滤波采样数据中的第一个采样点的时间记为时间轴零点，将差值数据中第一个差值符号发生变化的差值点的序号记为m，将预设的采样周期记为T1，将滤波采样数据中的采样点的序号记为i，以滤波采样数据中的采样点的序号作为变量对正弦波模板表达式进行平移调整，调整后的正弦波模板表达式为： $M_{\min }^{\′}\left(i\right)=\frac{A}{2}\×sin(\frac{2\mathrm{\π}\×T1(i-m)}{T}+\frac{\mathrm{\π}}{2})+C-\mathrm{\Δ}$ 以及 $M_{\max }^{\′}\left(i\right)=\frac{A}{2}\×sin(\frac{2\mathrm{\π}\×T1(i-m)}{T}+\frac{\mathrm{\π}}{2})+C+\mathrm{\Δ};$

步骤52，判断滤波采样数据中的每个采样点是否均大于对应的M'_min(i)且小于对应的M'_max(i)，若是，则判定该采样数据对应的振铃信号为正常，否则判定该采样数据对应的振铃信号为异常。