CN105874748A - 使用标准测试设备测试具有不同性能特性和要求的数据包收发器的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种系统和方法，该系统和方法用于测试无线数据包信号收发器受测装置(DUT)，该测试通过使用与测试器分离的DUT控制电路系统存取并执行测试程序指令而进行，以便在利用测试器进行测试期间控制DUT。测试程序指令可被预先提供并存储，以便在该测试器或外部控制源(例如，个人计算机)的控制下供后续存取和执行。另选地，可紧邻测试之前，诸如在开始测试新的或不同性能特性或要求的DUT时，通过测试器或外部控制源提供测试程序指令。因此，虽然DUT所采用的各种芯片组之间具有差异，但仍可与标准测试器构造协作来执行不同DUT的特定化测试，而无需重新构造或重新程序化该测试器。

Description

使用标准测试设备测试具有不同性能特性和要求的数据包收发器的系统和方法

背景技术

本发明涉及测试数据包收发器受测装置(DUT)，并且具体地涉及在DUT所采用的各种芯片组之间具有差异的情况下与标准测试器构造协作而执行不同DUT的特定化测试而无需重新构造或重新程序化测试器。

许多现今的电子装置为了连接和通信这两种目的使用无线技术。因为无线装置发送以及接收电磁能量，并且因为两个或更多个无线装置可能因其信号频率和功率频谱密度而干扰彼此的运作，这些装置及其无线技术必须遵循各种无线技术标准规格。

在设计此类无线装置时，工程师附加注意要确保此类装置会符合或优于根据其所包括的无线技术所规定标准的每一项规格。此外，当这些装置之后进入量产时，其会经测试以确保制造缺陷不会导致不适当的运作，包括其是否遵循所包括的无线技术标准的规格。

为了在制造和装配之后测试这些装置，目前无线装置测试系统采用子系统用于分析从每个装置接收到的信号。这些子系统通常至少包括用于提供待传输至受测装置的来源信号的向量信号产生器(VSG)、以及用于分析由受测装置所产生的信号的向量信号分析器(VSA)。VSG对于测试信号的产生以及VSA所执行的信号分析通常是可编程的，以便允许将各自都用于测试各种装置是否遵循各种具有不同频率范围、带宽、以及信号调变特性的无线技术标准。

在无线通信装置的制造过程中，制造测试有关的成本占了所需生产成本中相当高的一部分。通常，测试成本与进行测试所需的测试仪器精密度之间有直接关联性。因此，可保持测试准确度并且同时最小化仪器成本(例如，因提高必要测试仪器或测试器的精密度所增加的成本)的创新相当重要的，并且可大幅节省成本，尤其是当考虑到制造和测试为数众多的此类装置。

因此，需要的是一种技术，该技术用于测试愈趋精密且性能特性和要求愈趋多变的DUT，而无需同时使用愈趋精密且测试特性和要求同样愈趋多变的测试器。

发明内容

根据本发明，提供用于测试无线数据包信号收发器受测装置(DUT)的系统和方法，该测试通过使用与测试器分离的DUT控制电路系统来存取并执行测试程序指令而进行，以便在利用测试器进行测试期间控制该DUT。测试程序指令可被预先提供并存储，以便在该测试器或外部控制源(例如，个人计算机)的控制下供后续存取和执行。另选地，可紧邻测试之前，例如，在开始测试新的或不同性能特性或要求的DUT时，通过测试器或外部控制源提供测试程序指令。因此，虽然DUT所采用的各种芯片组之间具有差异，但仍可与标准测试器构造协作而执行不同DUT的特定化测试，而无需重新构造或重新程序化测试器。

根据本发明的实施例，用于测试无线数据包信号收发器受测装置(DUT)的系统包括：数据包信号路径，该数据包信号路径用于与DUT进行通讯以传送来自该DUT的传输数据包信号并将接收数据包信号至传送该DUT；测试器，该测试器耦接至该数据包信号路径以接收该传输数据包信号并提供该接收数据包信号，以及通过提供一个或多个测试控制信号来响应于一个或多个测试命令；DUT控制信号接口，该DUT控制信号接口用于与该DUT进行通讯以将至少DUT控制信号传送至该DUT；以及DUT控制电路系统，该DUT控制电路系统耦接在该测试器和该DUT控制信号接口之间，其通过执行多个测试程序操作以提供该至少DUT控制信号来响应于至少该一个或多个测试控制信号，其中该传输数据包信号响应于该接收数据包信号和至少一个DUT控制信号中的至少一者。

根据本发明的另一实施例，测试无线数据包信号收发器受测装置(DUT)的方法包括：利用测试器接收来自DUT的传输数据包信号；利用该测试器将接收数据包信号传输至该DUT；利用该测试器通过提供一个或多个测试控制信号来响应于一个或多个测试命令；以及利用DUT控制电路系统，通过执行多个测试程序操作以将至少一个DUT控制信号提供至该DUT来响应于至少该一个或多个测试控制信号，其中该传输数据包信号响应于该接收数据包信号和该至少一个DUT控制信号中的至少一者。

附图说明

图1描绘了用于测试数据包收发器的常规测试环境。

图2描绘了根据本发明的示例性实施例的用于测试数据包收发器的测试环境。

图3描绘了根据本发明的示例性实施例的测试程序流程。

具体实施方式

以下是本发明的示例性实施例在参照附图下的详细说明。这些说明意为说明性的而非限制本发明的范围。此类实施例以足够细节被说明使得本领域普通技术人员能够实施本发明，并且应理解，可在不脱离本发明的实质或范围的情况下，可以某些改变来实施其他实施例。

在本公开内容各处，如无与本文相反的明确指示，可理解所描述的相应电路组件在数目上可为单数或复数。例如，“电路”和“电路系统”可包括单个或多个组件，可为有源和/或无源的，并且经连接或以其他方式耦接在一起(例如，作为一个或多个集成电路芯片)以提供所述的功能。另外，“信号”可指一个或多个电流、一个或多个电压或数据信号。在说明书附图中，类似的或相关的组件会有类似的或相关的字母、数字或文数字标志符。此外，虽然已经讨论使用离散电子电路系统(优选地以一个或多个集成电路芯片的形式)的情况下实施本发明，惟取决于欲处理的信号频率或数据率，可另外地使用一个或多个经适当编程的处理器实施此类电路系统的任一部分的功能。此外，就图标描述不同实施例的功能区块图的方面而言，此类功能区块不一定表示硬件电路系统之间的分割。

如下列更为详细的讨论，根据本发明的实施例，测试器与DUT之间的相互作用可经控制以致减少测试器与DUT之间的延迟和必要通信量，由此减少测试时间，以及因此减少所产生的与测试时间相关的成本。例如，可通过使测试器能够在信号传输和操作信号接收模式之间更快地转换以减少通信延迟，而通信量可通过减少从测试器流动到DUT所需的控制命令来达到最小化。

用于最小化测试器和DUT之间的相互作用的技术涉及使用来自测试器的单一命令来发起多个、预定的测试器数据包交易，直到这些测试器数据包的预定数量已被传输完成。(这部分已被详细公开于美国专利申请11/422,475、11/422,489和11/696,921，其内容以引用方式并入本文。)另一技术涉及使用为DUT和测试器两者所知的一个预定序列的测试步骤，以减少DUT和测试器之间所需交换的命令。(这部分已被详细公开于美国专利申请11/279,778、11/839,814、11/839,788和11/839,828，其内容以引用方式并入本文。)然而，在部分的测试器或DUT、或两者上，需要支持涉及多个测试器数据包和测试步骤排序的这些排序技术，诸如附加硬件、固件或软件(例如，测试命令的附加程序化)。例如，为支持这些节省时间的测试技术，DUT可能需要针对其处理子系统(例如，其具体芯片组)的固件，并且可能需要一个或多个集成电路制造厂商支持这些具有特定驱动程序功能的技术。

然而，这些难题可经由本发明避免，其使得能够使用多个测试数据包与测试步骤排序技术，而对DUT(并且在大多数情况下，也对测试器)不需要有特别规定。根据示例性实施例，使用外部处理子系统以控制DUT与测试器协作。此外部子系统可经设计以容纳不同的多个DUT和其关联的芯片组，以支持多重测试数据包和测试步骤排序技术，而无需修改DUT的硬件或固件。

参照图1，用于测试无线数据包收发器受测装置(DUT)的熟知测试环境包括测试器12、DUT 14(或，另选地，待同时测试或依序测试的多个DUT，取决于测试器构造)以及控制器16(例如，个人计算机)。如以上所讨论，测试器包括数据包信号源12g(通常以VSG的形式)和数据包信号接收器和分析器12a(通常以VSA的形式)。测试器也可包括控制电路系统12c，其用于根据内部存储的测试程序或测试命令或由外部来源(例如，控制器16)所接收的程序执行各种控制功能。

测试器12和DUT 14经由信号路径13进行通信。信号路径13通常是传导射频(RF)信号路径的形式，例如，同轴电缆和连接器。然而，信号路径13也可以辐射信号路径的形式，例如，经由使用射频天线(未示出)所形成的，该射频天线连接到测试器12和DUT 14的信号端口以根据众所周知的原理发射和接收电磁信号。

控制器16经由信号接口17t,17d提供测试指令并接收来自测试器12和DUT 14的测试数据，信号接口17t,17d通常是多个导体电缆的形式。

如以上所讨论，此类测试环境可支持多个测试包和测试步骤的排序。然而，也正如以上所讨论，此支持的代价是必须对至少DUT 14(并且在某些情况下，也对测试器12)的硬件或固件进行修改。

参照图2，根据本发明的示例性实施例的测试环境100包括外部子系统102,104，如以上所讨论，其与测试器12协作操作并包括根据DUT 14芯片组的要求支持DUT 14多个测试数据包和测试步骤排序所需的任何必要硬件、固件或软件。

当测试DUT 14时，测试器12经由信号路径13传送数据包信号至DUT 14，并监控从DUT 14接收的响应，其形式例如为确认信号(“ACK”)或其他类型的数据包信号。这些响应信号通过测试器接收电路系统12a所接收并进行分析，诸如通过测量并根据符合于DUT 14所经设计用于操作的信号标准的标定值而比较各种物理信号特性(例如，信号功率、频率、调变型态或比特率)。

在此测试过程中，测试器12与DUT 14之间的协作是必要的，并且此协作通常是通过以下进行：从测试器12(例如，经由数据包信号接口13)发出命令到DUT 14，或诸如通过控制信号接口17d将来自控制器16的指令提供到DUT 14而与测试器12协作。因此，在一个完整的测试序列期间，将需要在一个或多个时间间隔期间从测试器12或控制器16传送众多控制命令到DUT 14，在该一个或多个时间间隔期间并未通过测试器12执行任何测试测量(相对于从DUT 14接收到的数据包信号)，但其仍然消耗时间。因此，如果控制命令所需的这些次数在持续期间和/或数量上可以减少的话，那么就可以减少整体测试时间。

一般而言，减少控制命令的数量需要一个或多个命令涵盖多于一个的测试事件。例如，使DUT 14准备接收来自测试器12的测试数据包信号的典型命令涵盖一个事件，即，发送测试信号。询问DUT 14是否正确地接收到测试信号的第二命令也涵盖一个事件。然而，如果DUT14经预先程序化以响应于单一命令而接收来自测试器12的预定义数量的测试数据包，并且自动确认这些测试数据包为正确地接收，则该单一原始命令可以涵盖潜在延伸序列的测试事件。

作为进一步的实例，如果DUT 14和测试器12根据预先商定的测试步骤执行序列来操作，并且在同步后立即开始执行那些测试步骤直到所有测试步骤完成，或者直到测试步骤已超时，那么同步信号的初始交换可涵盖整个测试序列，包括接收(RX)和传输(TX)测试(以DUT14的观点而言)两者，其中测试信号具有预定物理特性(例如，频率、功率、调变类型、比特率等)。或者，测试器12和DUT 14可彼此传输或接收数据包，直到由传输单元接收来自接收单元的控制或响应信号为止，该信号指示该组测试步骤完成并发信号表示该传输单元可以进行下一个预定义操作。

根据本发明的示例性实施例，外部子系统102具有(例如，程序化有)与DUT 14及其芯片组特定匹配的程序，由此确保DUT 14的特定特性和能力可以使用省时测试技术来充分测试，诸如多重测试数据包和测试步骤排序技术。这有利地避免对DUT 14(诸如透过扩充或订制的硬件、固件或经修改或附加的驱动软件)进行特别制备或订制的要求。因此，与测试器12协作工作时，意识到及负责管理存取以及执行测试排序要求的是外部处理子系统102(例如，微控制器)，而不是DUT 14。因此，不需要特别制备或修改DUT 14本身即可达成测试排序的测试速度和测试成本效益。

DUT控制器102经由控制信号接口103t与测试器12通信(例如，通过交换作为触发器或含有指令或数据的控制信号)。同样地，DUT控制器102经由另一控制信号接口103d与DUT 14通信(例如，通过交换指令及数据)。对于在测试期间控制DUT 14所需的程序的指令，可以存储在分离的存储电路系统104内部或是外部，存储电路系统104可经由存储器接口105存取。这些程序(例如，DUT控制指令和信号参数值)可以预程序化至DUT控制器102或存储器104中，或者可由测试器12(例如，从测试器控制器12c)提供，或由外部控制器16经由另一个存储器接口117m直接提供至存储器104。

DUT 14的测试发起通常开始于测试器12指示DUT控制器102构造DUT 14用于待执行的测试序列。作为响应，DUT控制器102存取适当的程序，并提供这些测试所需的指令和参数数据。或者，外部控制器16可以经由控制接口117c指示DUT控制器102构造DUT 14用于进行测试。

在经由测试器12的接口103t接收来自测试器12的开始信号后，DUT控制器102指示DUT 14发起一序列的发送或接收数据包，直到DUT 14已发送了预定数量的资料包，或直到测试器12通知DUT控制器102测试操作已经完成(例如，测试器12已传输本次测试所需的所有数据包)。

例如，在DUT的TX信号测量的情况下，测试器12会获取从DUT14所传输的数据包，以及当所需要的数据包已被测试器12获取时，其会发信号通知DUT控制器102终止DUT 14的数据包传输并进行到下一个测试操作。同样地，在一个DUT的RX测试的情况下，测试器12会经由DUT控制器102发信号通知DUT 14，以经由信号路径13开始接收数据包，并且当所需数量的数据包已由测试器12传输到DUT 14时，测试器12可以指示DUT控制器102进行到下一个DUT测试操作。另外，根据需要，DUT控制器102可经由其信号接口103t对测试器12发信号通知其已预备。因此，通过这些实例可以看到，可以利用来自外部控制器16的单一命令和来自测试器12的开始信号使测试器12和DUT 14传输和接收多个数据包。因此，可避免来自外部控制器16的通信和测试流程控制，并且测试器12可基于存储于专用DUT控制器102内并由其所执行的预先编程的测试程序来控制测试操作流程。

参照图3，根据示例性实施例，用于使用图2的环境进行测试的程序流程可以如下进行。在来自外部控制器16或测试器12的开始命令202之后，DUT控制器102和DUT 14经初始化(或“启动”)204。在没有发生中断209(例如，呈来自测试器12的命令、请求或其他种类的信号形式)、并且程序索引为零的情况下，程序流程205继续进行到判断是否已发生中断208。如果已发生中断209，则重复此检查是否发生中断的步骤208一直到判定为没有中断发生为止。

之后，程序流程继续到下一个步骤，在该步骤中索引递增210，接着根据索引值执行下一个测试命令212。在此之后，判定测试流程是否已完成214。如果尚未完成215，重复检查是否发生中断208、索引递增210以及执行下一个测试命令212的程序。如果测试流程已完成，然后测试流程返回到开始，以等待下一个开始命令202。

作为进一步的替代方案，子系统102,104组件可被包括作为DUT14的部分(如在DUT 14内部)。例如，控制器102和存储器104可为DUT 14内部的组件，其在其正常使用期间为DUT 14提供功能性，也如同上述提供特定用于且专用于测试操作的功能性。再进一步的替代方案包括其中测试器12发出多种类型的命令并且在其中DUT 14传输信号(例如，自发起或是响应于来自测试器12的信号)的测试环境。

对本领域的普通技术人员而言，在不背离本发明的实质和范围下，可轻易构思出本发明的结构和操作方法的各种其他修改和替代例。尽管已通过特定优选实施例说明本发明，应理解本发明如所请求不应过度地受限于这些特定实施例。我们意在以下列的权利要求书限定本发明的范围并意在从而涵盖该权利要求书的范围内的结构与方法以及其等同形式。

Claims (18)

1.一种包括用于测试无线数据包信号收发器受测装置(DUT)的系统的设备，所述设备包括：

数据包信号路径，所述数据包信号路径用于与DUT进行通讯以传送来自所述DUT的传输数据包信号并将接收数据包信号传送至所述DUT；

测试器，所述测试器耦接至所述数据包信号路径以接收所述传输数据包信号并提供所述接收数据包信号，并且通过提供一个或多个测试控制信号来响应于一个或多个测试命令；

DUT控制信号接口，所述DUT控制信号接口用于与所述DUT进行通讯以将至少一个DUT控制信号传送至所述DUT；以及

DUT控制电路系统，所述DUT控制电路系统耦接在所述测试器和所述DUT控制信号接口之间，所述DUT控制电路系统通过执行多个测试程序操作以提供所述至少一个DUT控制信号来响应于至少所述一个或多个测试控制信号，其中所述传输数据包信号响应于所述接收数据包信号和所述至少一个DUT控制信号中的至少一者。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述数据包信号路径包括传导射频(RF)信号路径。

3.根据权利要求1所述的设备，其中所述DUT控制信号接口包括多个电信号导体。

4.根据权利要求1所述的设备，其中所述测试器响应于来自外部命令源的一个或多个测试命令。

5.根据权利要求1所述的设备，其中所述DUT控制电路系统通过执行多个测试程序操作以提供所述至少一个DUT控制信号来进一步响应于来自外部命令源的一个或多个控制命令。

6.根据权利要求1所述的设备，其中所述DUT控制电路系统包括通过进行以下操作来响应于所述至少所述一个或多个测试控制信号的处理电路系统和存储电路系统：

存取来自所述存储电路系统的多个测试程序指令；以及

利用所述处理电路系统执行所述多个测试程序指令。

7.根据权利要求6所述的设备，其中所述处理电路系统包括微控制器电路系统。

8.根据权利要求1所述的设备，其中所述DUT控制电路系统包括通过进行以下操作来响应于所述至少所述一个或多个测试控制信号的处理电路系统：

存取来自外部指令源的多个测试程序指令；以及

利用所述处理电路系统执行所述多个测试程序指令。

9.根据权利要求8所述的设备，其中所述处理电路系统包括微控制器电路系统。

10.根据权利要求1所述的设备，其中：

所述DUT控制信号接口进一步用于与所述DUT进行通讯以传送来自所述DUT的至少一个测试响应信号；以及

所述DUT控制电路系统通过终止所述执行所述多个测试程序指令来进一步响应于所述至少一个测试响应信号。

11.一种测试无线数据包信号收发器受测装置(DUT)的方法，所述方法包括：

利用测试器接收来自DUT的传输数据包信号；

利用所述测试器将接收数据包信号传输至所述DUT；

利用所述测试器通过提供一个或多个测试控制信号来响应于一个或多个测试命令；以及

利用DUT控制电路系统通过执行多个测试程序操作以将至少一个DUT控制信号提供至所述DUT来响应于至少所述一个或多个测试控制信号，其中所述传输数据包信号响应于所述接收数据包信号和所述至少一个DUT控制信号中的至少一者。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述利用所述测试器响应于一个或多个测试命令包括响应于来自外部命令源的一个或多个测试命令。

13.根据权利要求11所述的方法，其中所述利用DUT控制电路系统响应于至少所述一个或多个测试控制信号包括通过执行多个测试程序操作以提供所述至少一个DUT控制信号来进一步响应于来自外部命令源的一个或多个控制命令。

14.根据权利要求11所述的方法，其中所述利用DUT控制电路系统通过执行多个测试程序操作以将至少一个DUT控制信号提供至所述DUT来响应于至少所述一个或多个测试控制信号包括：

存取来自本地指令源的多个测试程序指令；以及

执行所述多个测试程序指令。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述执行所述多个测试程序指令包括利用微控制器电路系统执行所述多个测试程序指令。

16.根据权利要求11所述的方法，其中所述利用DUT控制电路系统通过执行多个测试程序操作以将至少一个DUT控制信号提供至所述DUT来响应于至少所述一个或多个测试控制信号包括：

存取来自外部指令源的多个测试程序指令；以及

执行所述多个测试程序指令。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述执行所述多个测试程序指令包括利用微控制器电路系统执行所述多个测试程序指令。

18.根据权利要求11所述的方法，进一步包括利用所述DUT控制电路系统接收来自所述DUT的至少一个测试响应信号，以及响应于所述至少一个测试响应信号而终止所述执行所述多个测试程序指令。