CN105607085A - 一种通用北斗用户机测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通用北斗用户机的检测方法及系统，所述检测系统包括基于中频信号采集回放板、上变频模块和入站测量模块的北斗用户机检测仪，通过有无线空间链路与被测北斗用户机完成信号连接，通过串口与北斗用户机综合数据接口连接，形成闭环测试回路，通过系统测试软件完成测试项目执行和结果评估。本发明采用了小型化一体式设计，组合方式多样，便于携带，使用方便。

Description

一种通用北斗用户机测试系统及方法

技术领域

本发明涉及卫星通信定位领域，特别是指一种通用北斗用户机测试系统及方法。

背景技术

北斗卫星导航系统是我国自主研制的全球卫星导航与通信系统，随着该系统服务的正式启用，北斗用户终端设备（北斗用户机）也进入到了产业化应用的关键时期，在对北斗用户机的科研、生产、配装及售后维保过程中，通常需要对其基本功能和性能指标情况进行检测，以评估设备可用性，一款简单、准确、适用的检测室成为必然的需求。

目前在实际检测过程中，通常需要精密的信号发生器和闭环测试系统，而国内主要厂家提供的北斗信号源或检测系统都造假昂贵，且体积庞大，操作复杂。而一般北斗的用户机配装用户因为规模原因，往往接受不了这样复杂的检测系统和高昂的成本。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种通用北斗用户机检测系统及方法，以降低通用北斗用户机的测试成本，测试局限性以及复杂度。

本发明为解决上述技术问题，所采取的技术方案如下。

本发明具有用户机，还包括检测仪主机与用户机构成的有线或无线闭环测试系统，所述有无线空间链路包括可进行信号功率分配和衰减的有线测试工装或支持无线测试的小型化微波暗箱。

所述检测仪主机主要包括中频信号采集回放板、上变频模块、L频点入站测量模块、电源模块、微处理器模块、外部接口；

所述电源模块给检测仪主机各模块供电，微处理器模块分别与中频信号采集回放板、L频点入站测量模块、外部接口连接；

中频信号采集回放板与上变频模块连接，通过上变频模块输出测试北斗信号，测量用户机信号接收功能，接收信号电平指示，接收门限功率电平，发射EIRP，发射频偏、定位、通信、位置报告信息接收功能，以及定位精度的测试。

具体包括以下步骤：

步骤1，检测仪主机连接用户机，开启测试系统测试功能；

步骤2，检测仪主机播发测试北斗信号；

步骤3，检测仪主机通过用户串口读取用户机输出的卫星状态接收电平语句、定位结果语句，RD电文、定位信息语句；

步骤4，检测仪主机评估串口读取的信息与本身存储的信号标准信息进行对比，评估用户机的定位精度，信号接收功能，接收灵敏度，定位、通信、位置报告接收功能是否达标；

步骤5，检测仪主机驱动用户机进行定位申请发射，检测仪主机通过L频点入站测量模块读取用户机输出的L频点信号强度，评估发射信号强度，发射频偏是否满足要求；

步骤6，检测仪主机统计发射时的射频模块接收频点端口信号接收灵敏度，与未发射时的结果进行差值比对，按照预先设定的差值容限，评估收发隔离是否达标；

步骤7，检测仪主机通过外部接口连接的打印设备，打印输出各种测试评估结果，并存储。

本发明的工作原理在于，所述中频信号采集回放板，存储了测试场景信号，通过微处理器控制播发，经上变频模块后输出到用户机端作为测试信号。所述入站测量模块主要完成对北斗用户机发射L频点信号的功率、频率性能检测，检测结果输出给微处理器。所述显控终端完成微处理器上运行的测试系统软件的显示，提供用户操作和交互的平台，完成测试过程的操作和结果输出。所述电源模块完成检测仪的供电。所述有无线空间链路包括可进行信号功率分配和衰减的有线测试工装或支持无线测试的小型化微波暗箱。

本发明所述的检测系统具有占用空间小、搭建简单、操作方便的优点，无需额外设备即可定性的检测通用北斗用户机的关键功能和技术指标，在满足测试需求的同时大大节约了测试成本，提高了测试效率。

附图说明

图1为系统原理图。

图2为中频信号采集回放板原理图。

图3为上变频模块原理图。

图4为无线测试环境搭建示意图。

图5为有线测试环境搭建示意图。

图6为逻辑关系图。

图7为系统工作流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图1至7，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明具有用户机20，还包括检测仪主机10与用户机20构成的有线或无线闭环测试系统，所述有无线空间链路包括可进行信号功率分配和衰减的有线测试工装或支持无线测试的小型化微波暗箱。

所述检测仪主机10主要包括中频信号采集回放板1、上变频模块2、L频点入站测量模块3、电源模块4、微处理器模块5、外部接口6；

所述电源模块4给检测仪主机10各模块供电，微处理器模块5分别与中频信号采集回放板1、L频点入站测量模块3、外部接口6连接；

中频信号采集回放板1与上变频模块2连接，通过上变频模块2输出测试北斗信号，测量用户机20信号接收功能，接收信号电平指示，接收门限功率电平，发射EIRP，发射频偏、定位、通信、位置报告信息接收功能，以及定位精度的测试。

具体包括以下步骤：

步骤1，检测仪主机10连接用户机20，开启测试系统测试功能；

步骤2，检测仪主机10播发测试北斗信号；

步骤3，检测仪主机10通过用户串口读取用户机20输出的卫星状态接收电平语句、定位结果语句，RD电文、定位信息语句；

步骤4，检测仪主机10评估串口读取的信息与本身存储的信号标准信息进行对比，评估用户机20的定位精度，信号接收功能，接收灵敏度，定位、通信、位置报告接收功能是否达标；

步骤5，检测仪主机10驱动用户机20进行定位申请发射，检测仪主机10通过L频点入站测量模块3读取用户机20输出的L频点信号强度，评估发射信号强度，发射频偏是否满足要求；

步骤6，检测仪主机10统计发射时的射频模块接收频点端口信号接收灵敏度，与未发射时的结果进行差值比对，按照预先设定的差值容限，评估收发隔离是否达标；

步骤7，检测仪主机10通过外部接口6连接的打印设备，打印输出各种测试评估结果，并存储。

所述微处理器6还连接有显控模块61和按键板62方便操作。所述显控模块61完成微处理器6上运行的测试软件及系统的最终显示，按键板62提供用户操作和交互的平台，完成测试过程的操作和结果显示。

所述电源模块4还连接有电池模块41实现充电、供电功能。所述电源模块4完成检测仪主机10的供电。

步骤2中所述测试北斗信号包括B1、B3、S；

所述B1为北斗卫星导航系统RNSS接收频率1561.098MHz±2.046MHz；

所述B3为北斗卫星导航系统RNSS接收频率1268.52MHz±10.23MHz；

所述S为北斗卫星导航系统RDSS接收频率2491.75MHzMHz±4.08MHz；

步骤5中所述北斗L频点信号为北斗卫星导航系统RDSS发射频率1615.68MHz±4.08MHz。

本发明克服了传统用户机检测方案项目众多，操作复杂，环境搭建繁琐的问题，实现了简单快速测试的目的，适合于大规模的产品装备维护检测和部分科研测试。例如传统的测试系统包括了所有北斗用户机科研需要的功能和技术指标，但是在实际使用中明确了用户机软件版本，只要检测基本的定位（RD、RN）、通信、位置报告等功能，则可以判断用户机是否具备可用状态。本发明采用这一策略，将测试指标减少为整机的授权信息检测、接收性能、发射EIRP及发射频偏、整机收发隔离性能、定位/通信/位置报告信息接收，定位精度（RN定位）测试等项目，在对被测通用北斗用户机进行检测时，将测量数据与已设定的标准指标进行比对，以评估性能达标情况，自动化的输出测试数据以及判断结果，且能够直观显示和查阅；通过系统自校准，可实现包括接收电平载噪比、收发隔离值、干扰功率容限，发射EIRP和发射频偏等参数的标准值。为了降低体积，本发明检测仪采用了多频点信号复用通道的采集回放方式，使用一块中频信号采集回放板，分次完成北斗B1、B3、S并兼容了GPSL1频点的信号采集和存储。回放时，复用上变频通道的方式，大大缩小和降低了整个检测仪的体积和重量；为了降低功耗，采用集成化的采集板，控制模块，射频模块设计，以及5V供电的低电压解决方案大大降低了系统功耗；为了提高稳定性和操作简便，在检测仪上集成的微处理器平台上完成了检测运算和分析评估功能，集成化的设计避免了一般的检测系统需要配置电脑不便于使用的缺陷。

以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种通用北斗用户机测试系统及方法,具有用户机（20），其特征在于：还包括检测仪主机（10）与用户机（20）构成的有线或无线闭环测试系统，

所述检测仪主机（10）主要包括中频信号采集回放板（1）、上变频模块（2）、L频点入站测量模块（3）、电源模块（4）、微处理器模块（5）、外部接口（6）；

所述电源模块（4）给检测仪主机（10）各模块供电，微处理器模块（5）分别与中频信号采集回放板（1）、L频点入站测量模块（3）、外部接口（6）连接；

中频信号采集回放板（1）与上变频模块（2）连接，通过上变频模块（2）输出测试北斗信号，测量用户机（20）信号接收功能，接收灵敏度，发射EIRP，发射频偏、定位、通信、位置报告信息接收功能。

2.根据权利要求1所述的一种通用北斗用户机测试系统及方法,其特征在于包括以下步骤：

步骤1，检测仪主机（10）连接用户机（20），开启测试系统测试功能；

步骤2，检测仪主机（10）播发检测北斗信号；

步骤3，检测仪主机（10）通过用户串口读取用户机（20）输出的卫星状态接收电平语句、定位结果语句，RD电文、定位信息语句；

步骤4，检测仪主机（10）评估串口读取的信息与本身存储的信号标准信息进行对比，评估用户机（20）的定位精度，信号接收功能，接收灵敏度，定位、通信、位置报告接收功能是否达标；

步骤5，检测仪主机（10）驱动用户机（20）进行定位申请发射，检测仪主机（10）通过L频点入站测量模块（3）读取用户机（20）输出的L频点信号强度，评估发射信号强度，发射频偏是否满足要求；

步骤6，检测仪主机（10）统计发射时的射频模块接收频点端口信号接收灵敏度，与未发射时的结果进行差值比对，按照预先设定的差值容限，评估收发隔离是否达标；

步骤7，检测仪主机（10）通过外部接口（6）连接的打印设备，打印输出各种测试评估结果，并存储。

3.根据权利要求1或2所述的一种通用北斗用户机测试系统及方法,其特征在于：所述微处理器（6）还连接有显控模块（61）和按键板（62）方便操作。

4.根据权利要求1或2所述的一种通用北斗用户机测试系统及方法,其特征在于：所述电源模块（4）还连接有电池模块（41）实现充电、供电功能。

5.根据权利要求2所述的一种通用北斗用户机测试系统及方法,其特征在于：

步骤2中所述北斗信号包括B1、B3、S；

所述B1为北斗卫星导航系统RNSS接收频率1561.098MHz±2.046MHz；

所述B3为北斗卫星导航系统RNSS接收频率1268.52MHz±10.23MHz；

所述S为北斗卫星导航系统RDSS接收频率2491.75MHzMHz±4.08MHz；

步骤5中所述北斗L频点信号为北斗卫星导航系统RDSS发射频率1615.68MHz±4.08MHz。