CN106603164A - 一种短波通信软件通信性能的测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于无线通信软件测试领域，公开了一种短波通信软件通信性能的测试系统及方法；所述测试系统包括第一误码仪，第一被测平台，信号分析仪，射频信道模拟器，矢量信号源，第二被测平台，第二误码仪，所述短波通信软件分别运行在所述第一被测平台和所述第二被测平台上；所述射频信道模拟器为数字信道模拟器；能够实现接近短波宽带射频信道模拟器的功能，且同时测试短波电台在基带信号条件下和射频信号条件下的通信性能。

Description

一种短波通信软件通信性能的测试系统及方法

技术领域

本发明属于无线通信软件测试技术领域，尤其涉及一种短波通信软件通信性能的测试系统及方法。

背景技术

通常情况下，采用远距离、长时间、多气象条件下的拉距试验，能够在一定程度上量化电台产品的通信能力。但新研电台通常存在状态不稳定、需要反复试验才可能完善功能，如果长时间采用此种测试方法会消耗大量的人力物力，提高软件开发成本，延长软件及产品的开发周期。

目前，在现有条件下通常采用专用的短波信道模拟器进行短波调制解调器以及短波电台的性能测试。但是专用的短波信道模拟器价格大约在200万-400万，导致对短波电台的软件开发测试成本过高。

发明内容

本发明提供一种短波通信软件通信性能的测试系统及方法，能够实现接近短波宽带射频信道模拟器的功能，且同时测试短波电台在基带信号条件下和射频信号条件下的通信性能。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现。

技术方案一：

一种短波通信软件通信性能的测试系统，所述测试系统包括第一误码仪，第一被测平台，信号分析仪，射频信道模拟器，矢量信号源，第二被测平台，第二误码仪，所述短波通信软件分别运行在所述第一被测平台和所述第二被测平台上；所述射频信道模拟器为数字信道模拟器；

所述第一误码仪的信号输出端与所述第一被测平台的信号输入端连接，所述第一被测平台的信号输出端与所述信号分析仪的信号输入端连接，所述信号分析仪的信号输出端与所述射频信道模拟器的信号输入端连接，所述射频信道模拟器的信号输出端与所述矢量信号源的信号输入端连接，所述矢量信号源的信号输出端与所述第二被测平台的信号输入端连接，所述第二被测平台的信号输出端与所述第二误码仪的信号输入端连接。

本发明技术方案一的特点和进一步的改进为：

(1)所述测试系统还包括数字双路示波器，所述数字双路示波器的第一通道与所述第一被测平台的信号输出端连接，所述数字双路示波器的第二通道与所述第二被测平台的信号输入端连接。

(2)所述测试系统还包括频谱分析仪，所述频谱分析仪的第一通道与第一被测平台的信号输出端连接，所述频谱分析仪的第二通道与第二被测平台的信号输入端连接。

(3)所述测试系统还包括路由器，所述路由器分别与所述信号分析仪、所述射频信道模拟器、所述矢量信号源连接；所述路由器的第一通道与所述信号分析仪的时序控制端连接，所述路由器的第二通道与所述射频信道模拟器的时序控制端连接，所述路由器的第二通道还与所述矢量信号源的时序控制端连接。

(4)所述测试还包括第一上位机模拟器和第二上位机模拟器；所述第一上位机模拟器上设置有第一串口，所述第二上位机模拟器上设置有第二串口，所述第一被测平台上设置有第一异步串口，所述第二被测平台上设置有第二异步串口；

所述第一上位机模拟器通过所述第一串口与所述第一被测平台的第一异步串口连接，所述第二上位机模拟器通过所述第二串口与所述第二被测平台的第二异步串口连接。

(5)所述第一被测平台为短波电台1，所述第二被测平台为短波电台2，所述短波通信软件分别运行在所述短波电台1和所述短波电台2上。

技术方案二：

一种短波通信软件通信性能的测试方法，应用于技术方案一的一种短波通信软件通信性能的测试系统，所述第一误码仪和所述第二误码仪为设置有相同码字的误码仪；且所述第一误码仪的工作状态为发送状态，所述第二误码仪的工作状态为接收状态；

所述第一误码仪向所述第一被测平台循环发送第一数字码序列，所述第一数字码序列预先存储于所述第一误码仪中；

所述第一被测平台对所述第一数字码序列依次进行编码、调制和功率放大，得到模拟射频信号，并将所述模拟射频信号发送至信号分析仪；

所述信号分析仪将所述模拟射频信号转换为数字射频信号，并将所述数字射频信号发送至射频信道模拟器；

所述射频信道模拟器模拟无线通信信道，将所述数字射频信号发送至矢量信号源；

所述矢量信号源将所述数字射频信号转换为模拟射频信号，并将转换的模拟射频信号发送至第二被测平台；

所述第二被测平台对所述转换的模拟射频信号依次进行均衡、解调、译码，得到第二数字码序列，并将所述第二数字码序列发送至第二误码仪；

所述第二误码仪将接收到的所述第二数字码序列与预先存储在所述第二误码仪中的所述第一数字码序列进行对比，得到对应无线通信信道条件下的数字传输误码率。

本发明技术方案二的特点和进一步的改进为：

(1)所述射频信道模拟器的工作频率范围为2MHz-512MHz，所述射频信道模拟器模拟的无线通信信道至少包含：高斯白噪声信道，多径信道，衰落信道，具有不同的多普勒频率偏移和多普勒频率变化率的组合信道。

(2)所述第一上位机模拟器用于设置所述第一被测平台的工作状态；所述第二上位机模拟器用于设置所述第二被测平台的工作状态。

(3)所述频谱分析仪用于检测所述第一被测平台的工作频率以及所述第一被测平台发送的模拟射频信号的强度；

所述频谱分析仪还用于检测所述第二被测平台的工作频率以及所述第二被测平台接收到的模拟射频信号的强度；

所述数字双路示波器用于测量所述第一被测平台发送的模拟射频信号经过所述射频信道模拟器到达所述第二被测平台的传输时延；

所述路由器用于分别对所述信号分析仪、所述射频信道模拟器和所述矢量信号源进行时序控制，使得所述信号分析仪、所述射频信道模拟器和所述矢量信号源保持时序同步。

本发明提供的一种短波通信软件通信性能的测试系统及方法，与现有专用短波射频信道模拟器相比，可以有效控制软件开发成本，且本发明中的射频信道模拟器的工作频率范围为2～512MHz，可用于超短波通信软件的测试工作；且本发明提供的短波通信软件通信性能的测试系统能够同时测试短波电台在基带信号条件下和射频信号条件下的通信性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种短波通信软件通信性能的测试系统的结构示意图一；

图2为本发明实施例提供的一种短波通信软件通信性能的测试系统的结构示意图二；

图3为本发明实施例提供的一种短波通信软件通信性能的测试方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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做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。

为了能够测试短波通信软件的通信性能，本发明实施例利用现有的非短波射频信道模拟器，联合多个测试仪器，搭建一种新的测试系统，实现了接近短波宽带射频信道模拟器的功能，用于测试短波宽带通信性能。

本发明实施例提供的测试系统主要用于在不具备直连短波射频信道模拟器(如EB的XXXX信道模拟器)的条件下对短波通信软件进行性能测试，模拟短波通信软件在天波条件下的通信能力，反映为在不同的信道条件下(由射频信道模拟器设置)短波通信软件能够达到的传输误码率。

本发明实施例提供一种短波通信软件通信性能的测试系统，如图1所示，所述测试系统包括第一误码仪，第一被测平台，信号分析仪，射频信道模拟器，矢量信号源，第二被测平台，第二误码仪，所述短波通信软件分别运行在所述第一被测平台和所述第二被测平台上；所述射频信道模拟器为数字信道模拟器；

所述第一误码仪的信号输出端与所述第一被测平台的信号输入端连接，所述第一被测平台的信号输出端与所述信号分析仪的信号输入端连接，所述信号分析仪的信号输出端与所述射频信道模拟器的信号输入端连接，所述射频信道模拟器的信号输出端与所述矢量信号源的信号输入端连接，所述矢量信号源的信号输出端与所述第二被测平台的信号输入端连接，所述第二被测平台的信号输出端与所述第二误码仪的信号输入端连接。

进一步的，如图2所示，所述测试系统还包括数字双路示波器，所述数字双路示波器的第一通道与所述第一被测平台的信号输出端连接，所述数字双路示波器的第二通道与所述第二被测平台的信号输入端连接。

进一步的，如图2所示，所述测试系统还包括频谱分析仪，所述频谱分析仪的第一通道与第一被测平台的信号输出端连接，所述频谱分析仪的第二通道与第二被测平台的信号输入端连接。

又进一步的，如图2所示，所述测试系统还包括路由器，所述路由器上设置有三个输出端；所述路由器的第一输出端与所述信号分析仪的时序控制端连接，所述路由器的第二输出端与所述射频信道模拟器的时序控制端连接，所述路由器的第三通道与所述矢量信号源的时序控制端连接。

更进一步的，如图2所示，所述测试系统还包括第一上位机模拟器和第二上位机模拟器；所述第一上位机模拟器上设置有第一串口，所述第二上位机模拟器上设置有第二串口，所述第一被测平台上设置有第一异步串口，所述第二被测平台上设置有第二异步串口；

所述第一上位机模拟器通过所述第一串口与所述第一被测平台的第一异步串口连接，所述第二上位机模拟器通过所述第二串口与所述第二被测平台的第二异步串口连接。

具体的，所述第一被测平台为短波电台1，所述第二被测平台为短波电台2，所述短波通信软件分别运行在所述短波电台1和所述短波电台2上。

具体的，所述第一误码仪和所述第二误码仪为设置有相同码字(如全零码、FOX码或511码等)的误码仪；且所述第一误码仪的工作状态为发送状态，所述第二误码仪的工作状态为接收状态。

本发明实施例还提供一种短波通信软件通信性能的测试方法，如图3所示，所示方法包括如下步骤：

所述第一误码仪向所述第一被测平台循环发送第一数字码序列，所述第一数字码序列预先存储于所述第一误码仪中；

所述第一被测平台对所述第一数字码序列依次进行编码、调制和功率放大，得到模拟射频信号，并将所述模拟射频信号发送至信号分析仪；

所述信号分析仪将所述模拟射频信号转换为数字射频信号，并将所述数字射频信号发送至射频信道模拟器；

所述射频信道模拟器模拟无线通信信道，将所述数字射频信号发送至矢量信号源；

所述矢量信号源将所述数字射频信号转换为模拟射频信号，并将转换的模拟射频信号发送至第二被测平台；

所述第二被测平台对所述转换的模拟射频信号依次进行均衡、解调、译码，得到第二数字码序列，并将所述第二数字码序列发送至第二误码仪；

所述第二误码仪将接收到的所述第二数字码序列与预先存储在所述第二误码仪中的所述第一数字码序列进行对比，得到对应无线通信信道条件下的数字传输误码率。

具体的，第一误码仪和第二误码仪在进行测试前先进行预置，第一误码仪设为发送状态，第二误码仪设为接收状态，但是都设为处理511码或者FOX码或者全0码，这样第一误码仪直接向被测电台1发送数据时，一定是循环的发511码或者FOX码或者全0码，第二误码仪按照设置的511码或者FOX码或者全0码对收到的数据进行校验，从而判定软件的通信能力。第一误码仪向被测电台1发送数据时，是循环发送的，其实际发送量应该超过100000比特。

需要说明的是，所述射频信道模拟器的工作频率范围为2MHz-512MHz，所述射频信道模拟器模拟的无线通信信道至少包含：高斯白噪声信道，多径信道，衰落信道，具有不同的多普勒频率偏移和多普勒频率变化率的组合信道。

需要补充的是，所述第一上位机模拟器用于设置所述第一被测平台的工作状态；所述第二上位机模拟器用于设置所述第二被测平台的工作状态。

还需要补充的是，所述频谱分析仪用于检测所述第一被测平台的工作频率以及所述第一被测平台发送的模拟射频信号的强度；

所述频谱分析仪还用于检测所述第二被测平台的工作频率以及所述第二被测平台接收到的模拟射频信号的强度；

所述数字双路示波器用于测量所述第一被测平台发送的模拟射频信号经过所述射频信道模拟器到达所述第二被测平台的传输时延；

所述路由器用于分别对所述信号分析仪、所述射频信道模拟器和所述矢量信号源进行时序控制，使得所述信号分析仪、所述射频信道模拟器和所述矢量信号源保持时序同步。

本发明实施例提供的一种短波通信软件通信性能的测试系统，与专用短波射频信道模拟器相比，本发明测试系统所采用的仪器价格更低(示例性的，本发明实施例中射频信道模拟器采用型号为N5106A的数字射频信道模拟器，价格大约为85万，而专用短波射频信道模拟器，例如EB的信道模拟器大约为200～400万)，从而可以有效的控制软件开发成本；且本发明实施例提供的射频信道模拟器的工作频率范围不止于2～30MHz的短波频段，还能适用于30～512MHz的超短波频段，可以一定程度的用于超短波通信软件的测试工作；且本发明实施例提供的射频信道模拟器除了能够设置高斯白噪声典型信道外，以及多径、衰落信道条件外，还能对多普勒频偏、多普勒频率变化率等维度的参数进行设置，相比EB信道模拟器可以模拟组合出更加复杂的信道条件，能够更加逼真的还原实际信道的通信条件，有利于及时发现软件问题。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种短波通信软件通信性能的测试系统，其特征在于，所述测试系统包括第一误码仪，第一被测平台，信号分析仪，射频信道模拟器，矢量信号源，第二被测平台，第二误码仪，所述短波通信软件分别运行在所述第一被测平台和所述第二被测平台上；所述射频信道模拟器为数字信道模拟器；

所述第一误码仪的信号输出端与所述第一被测平台的信号输入端连接，所述第一被测平台的信号输出端与所述信号分析仪的信号输入端连接，所述信号分析仪的信号输出端与所述射频信道模拟器的信号输入端连接，所述射频信道模拟器的信号输出端与所述矢量信号源的信号输入端连接，所述矢量信号源的信号输出端与所述第二被测平台的信号输入端连接，所述第二被测平台的信号输出端与所述第二误码仪的信号输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种短波通信软件通信性能的测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括数字双路示波器，所述数字双路示波器的第一通道与所述第一被测平台的信号输出端连接，所述数字双路示波器的第二通道与所述第二被测平台的信号输入端连接。

3.根据权利要求1所述的一种短波通信软件通信性能的测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括频谱分析仪，所述频谱分析仪的第一通道与第一被测平台的信号输出端连接，所述频谱分析仪的第二通道与第二被测平台的信号输入端连接。

4.根据权利要求1所述的一种短波通信软件通信性能的测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括路由器，所述路由器上设置有三个输出端；所述路由器的第一输出端与所述信号分析仪的时序控制端连接，所述路由器的第二输出端与所述射频信道模拟器的时序控制端连接，所述路由器的第三通道与所述矢量信号源的时序控制端连接。

5.根据权利要求1所述的一种短波通信软件通信性能的测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括第一上位机模拟器和第二上位机模拟器；所述第一上位机模拟器上设置有第一串口，所述第二上位机模拟器上设置有第二串口，所述第一被测平台上设置有第一异步串口，所述第二被测平台上设置有第二异步串口；

所述第一上位机模拟器通过所述第一串口与所述第一被测平台的第一异步串口连接，所述第二上位机模拟器通过所述第二串口与所述第二被测平台的第二异步串口连接。

6.根据权利要求1所述的一种短波通信软件通信性能的测试系统，其特征在于，所述第一被测平台为短波电台1，所述第二被测平台为短波电台2，所述短波通信软件分别运行在所述短波电台1和所述短波电台2上。

7.一种短波通信软件通信性能的测试方法，应用于如权利要求1-6所述的一种短波通信软件通信性能的测试系统，其特征在于，所述第一误码仪和所述第二误码仪为设置有相同码字的误码仪；且所述第一误码仪的工作状态为发送状态，所述第二误码仪的工作状态为接收状态；

所述第一误码仪向所述第一被测平台循环发送第一数字码序列，所述第一数字码序列预先存储于所述第一误码仪中；

所述第一被测平台对所述第一数字码序列依次进行编码、调制和功率放大，得到模拟射频信号，并将所述模拟射频信号发送至信号分析仪；

所述信号分析仪将所述模拟射频信号转换为数字射频信号，并将所述数字射频信号发送至射频信道模拟器；

所述射频信道模拟器模拟无线通信信道，将所述数字射频信号发送至矢量信号源；

所述矢量信号源将所述数字射频信号转换为模拟射频信号，并将转换的模拟射频信号发送至第二被测平台；

所述第二被测平台对所述转换的模拟射频信号依次进行均衡、解调、译码，得到第二数字码序列，并将所述第二数字码序列发送至第二误码仪；

所述第二误码仪将接收到的所述第二数字码序列与预先存储在所述第二误码仪中的所述第一数字码序列进行对比，得到对应无线通信信道条件下的数字传输误码率。

8.根据权利要求7所述的一种短波通信软件通信性能的测试方法，其特征在于，所述射频信道模拟器的工作频率范围为2MHz-512MHz，所述射频信道模拟器模拟的无线通信信道至少包含：高斯白噪声信道，多径信道，衰落信道，具有不同的多普勒频率偏移和多普勒频率变化率的组合信道。

9.根据权利要求7所述的一种短波通信软件通信性能的测试方法，其特征在于，所述第一上位机模拟器用于设置所述第一被测平台的工作状态；所述第二上位机模拟器用于设置所述第二被测平台的工作状态。

10.根据权利要求7所述的一种短波通信软件通信性能的测试方法，其特征在于，

所述频谱分析仪用于检测所述第一被测平台的工作频率以及所述第一被测平台发送的模拟射频信号的强度；

所述频谱分析仪还用于检测所述第二被测平台的工作频率以及所述第二被测平台接收到的模拟射频信号的强度；

所述数字双路示波器用于测量所述第一被测平台发送的模拟射频信号经过所述射频信道模拟器到达所述第二被测平台的传输时延；

所述路由器用于分别对所述信号分析仪、所述射频信道模拟器和所述矢量信号源进行时序控制，使得所述信号分析仪、所述射频信道模拟器和所述矢量信号源保持时序同步。