CN106788786A - 标准化卫星射频指标测试系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种标准化卫星射频指标测试系统，包括：射频指标测试控制模块，实现各射频指标测试项目需要的过程参数配置，通过配置指令关系文件支持一个远程指令控制模块远控射频软件启动射频指标测试项目；射频指标测试项目管理模块，通过调用配置项目关系文件实现包括下行频谱输出测试、输入输出频谱测试、输出功率测试、频率精度稳定度测试、输入输出幅度测试、输入输出幅频特性的射频指标测试项目的配置。本发明实现卫星射频相关分系统的射频指标测试功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种射频指标测试系统，具体地，涉及一种标准化卫星射频指标测试系统。
背景技术
随着近年来我国卫星产业的发展，在测控、数传、中继等领域进行射频指标测试项目需求越来越多，因而需要一种标准化、通用化的射频指标测试系统，同时满足各型号多类型的射频指标测试需求。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种标准化卫星射频指标测试系统，其覆盖S、X、Ka频段，支持的指标测试项目包括：输出频谱指标测试、输入输出幅频特性指标测试、输入输出幅度指标测试、输入输出频谱测试、输出功率指标测试、频率精度及稳定度指标测试、AGC/VCO指标测试等项目，实现卫星射频相关分系统(测控、数传、中继)的射频指标测试功能。
根据本发明的一个方面，提供一种标准化卫星射频指标测试系统，其特征在于，包括：
射频指标测试控制模块，实现各射频指标测试项目需要的过程参数配置，通过配置指令关系文件支持一个远程指令控制模块远控射频软件启动射频指标测试项目；
射频指标测试项目管理模块，通过调用配置项目关系文件实现包括下行频谱输出测试、输入输出频谱测试、输出功率测试、频率精度稳定度测试、输入输出幅度测试、输入输出幅频特性的射频指标测试项目的配置；所述射频指标测试项目中进行AGC/VCO项目测试过程需要读取遥测中相关波道遥测值配合进行上行信号输出幅度步进，并把输入遥测值与输出信号幅度关系记录下来，进而完成指标测试曲线的绘制；
射频指标测试项目生成报告模块，通过资源关系配置文件在项目执行后生成测试报告，测试报告中记录指标测试结果曲线以及测试过程、测试仪器参数配置。
优选地，所述配置项目关系文件由一个射频指标测试项目关系文件管理模块执行，该模块的实现过程包括以下两个过程：步骤一，项目关系文件实现对测试项目参数配置：包括测试编号、测量过程参数(测量次数/延时)、指标测试项目参数。资源关系配置文件实现仪器参数配置；配置仪器的资源号、IP地址等参数；步骤二，项目关系文件实现对下行频谱输出测试、输入输出频谱测试、输出功率测试、频率精度稳定度测试、输入输出幅度测试、输入输出幅频特性测试；每个测试项目配置测试次数、测试延时、卫星入口功率门限、频谱仪参数配置、信号源参数配置、功率测量范围等参数进行配置。
优选地，所述远程指令控制模块实现了指令调度模块与各仪器软件控制模块之间指令的调度。各仪器软件模块响应远程控制指令，并核对指令信息，通过提取的指令号并关联相应的测试项目编号，进一步调用项目关系配置文件，从而形成从发令终端的指令号到射频测试项目执行过程的映射关系。通过配置不同的指令号驱动相应的射频测试项目执行。
优选地，所述测试报告包含接收机型号、测试曲线、坐标值、中心频点、SPAN、分辨率带宽、链路增益标定值、卫星入口起始功率、终止功率。射频指标自动化测试生成报告包含测试控制与全局参数配置信息、接收机设置参数；根据测试信号输出上下限、射频链路标定损耗以及卫星入口端功率范围，可以在生成的测试报告中直接绘制卫星端指标数据的曲线。
优选地，所述AGC/VCO项目测试过程通过配置资源关系文件控制信号源输出上行信号，通过实时读取遥测波道中AGC/VCO的遥测值进行上行信号1dB输出幅度步进的控制，同时通过射频测试软件实时读取遥测数据中AGC/VCO波道值，并把输入遥测值与输出信号幅度关系记录下来，并在生成的指标测试报告中绘制输入输出关系曲线。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：一，实现仪器资源参数集中配置，射频指标测试过程及参数集中配置，指令关联测试项目及测试对测试过程进行控制，驱动各仪器进行射频指标测试组合动作。二，对完成指令指标测试过程的项目可重复多次进行指标测试过程，多次测试提高测试效率，实现一次配置多次测试。同时大大减少了仪器设备配置过程准备时间，并可绘制曲线记录生成测试报告，准确设置测试数量测试时间间隔。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明标准化卫星射频指标测试系统的原理框图。
图2为射频指标项目执行后生成的测试报告的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对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。
如图1所示，本发明标准化卫星射频指标测试系统包括：
射频指标测试控制模块，实现各射频指标测试项目需要的过程参数配置，通过配置指令关系文件支持一个远程指令控制模块远控射频软件启动射频指标测试项目；
射频指标测试项目管理模块，通过调用配置项目关系文件实现包括下行频谱输出测试、输入输出频谱测试、输出功率测试、频率精度稳定度测试、输入输出幅度测试、输入输出幅频特性的射频指标测试项目的配置；所述射频指标测试项目中进行AGC/VCO项目测试过程需要读取遥测中相关波道遥测值配合进行上行信号输出幅度步进，并把输入遥测值与输出信号幅度关系记录下来，进而完成指标测试曲线的绘制(图2)；
射频指标测试项目生成报告模块，通过资源关系配置文件在项目执行后生成测试报告，测试报告中记录指标测试结果曲线以及测试过程、测试仪器参数配置。
所述配置项目关系文件由一个射频指标测试项目关系文件管理模块执行，该模块的实现过程包括以下两个过程：步骤一，项目关系文件实现对测试项目参数配置：包括测试编号、测量过程参数(测量次数/延时)、指标测试项目参数。资源关系配置文件实现仪器参数配置；配置仪器的资源号、IP地址等参数；步骤二，项目关系文件实现对下行频谱输出测试、输入输出频谱测试、输出功率测试、频率精度稳定度测试、输入输出幅度测试、输入输出幅频特性测试；每个测试项目配置测试次数、测试延时、卫星入口功率门限、频谱仪参数配置(SPAN、RBW、VBW)、信号源参数配置、功率测量范围等参数进行配置。
所述远程指令控制模块实现了指令调度模块与各仪器软件控制模块之间指令的调度。各仪器软件模块响应远程控制指令，并核对指令信息，通过提取的指令号并关联相应的测试项目编号，进一步调用项目关系配置文件，从而形成从发令终端的指令号到射频测试项目执行过程的映射关系。通过配置不同的指令号驱动相应的射频测试项目执行。
所述测试报告包含接收机型号、测试曲线、坐标值、中心频点、SPAN、分辨率带宽、链路增益标定值、卫星入口起始功率、终止功率。射频指标自动化测试生成报告包含测试控制与全局参数配置信息(测试对象、测试项目描述、测试项目ID号、测试项目类型、测试信号功率上下限、测试次数)、接收机设置参数(接收机类型：如频谱仪、机型、资源号、接收机时延、中心频率、分辨率带宽、参考电平)；根据测试信号输出上下限、射频链路标定损耗以及卫星入口端功率范围，可以在生成的测试报告中直接绘制卫星端指标数据的曲线(如AGC指标曲线，输出功率曲线等已剔除了链路损耗值)。
所述AGC/VCO项目测试过程通过配置资源关系文件控制信号源输出上行信号，通过实时读取遥测波道中AGC/VCO的遥测值进行上行信号1dB输出幅度步进的控制，同时通过射频测试软件实时读取遥测数据中AGC/VCO波道值，并把输入遥测值与输出信号幅度关系记录下来，并在生成的指标测试报告中绘制输入输出关系曲线。
资源关系配置文件对频谱仪、信号源、变频器、上行开关矩阵、下行开关矩阵、链路箱、测控基带、数传基带、频率计、功率计等设备参数配置。
项目关系配置文件对射频指标测试所涉及的射频指标测试进行了各项目的测试参数配置，配置以测试项目为单位，对各测试项目按照指标测试内容进行了测试过程进行射频参数配置，主要包括：配置测试项目编号、测量过程参数(测量次数/延时)、指标测试项目参数。
指令关系配置文件主要响应远程指令控制，根据指令代号查找对应的射频指标测试项目关系文件，进而实施对各测试项目或链路设置项目进行状态设置。
测试仪器资源配置的具体内容如下：在射频控制软件中信号源资源关系配置：资源号、类型、仪器型号、通信参数、接口配置，参数门限、方式。在射频控制软件中功率计资源关系配置：资源号、类型、仪器型号、通信参数、接口配置，参数门限、方式。在射频控制软件中频谱仪资源关系配置：资源号、类型、仪器型号、通信参数、接口配置，参数门限、参数特征、方式。在射频控制软件中频率计资源关系配置：资源号、类型、仪器型号、通信参数、接口配置，参数门限、参数特征、方式。在射频控制软件与综测服务器关系配置：资源号、类型、设备型号、通信参数(IP地址、端口号)、接口配置。
表1频谱生成报告配置记录表
指标项目的配置，输入输出频谱测试的具体内容如下：输入输出频谱测试项目设置项目编号，测试过程首先对全局参数进行配置：延时时间、测试次数、卫星入口端功率门限、测试功率范围、频谱仪；
表2测试控制与全局设置参数
| 序号 | 项目 | 内容 |
| 1 | 测试对象: | 测控通道 |
| 2 | 测试项目描述: | 输出信号频谱测试SPAN_100M |
| 3 | 测试项目ID: | 项目关系文件中代号，与指令代号有映射关系 |
| 4 | 测试项目类型: | 输出信号频谱测试 |
| 5 | 输出信号功率下限: | -115dBm(输出信号功率下限，一般星上灵敏度) |
| 6 | 输出信号功率上限: | -55dBm(输出信号功率下限，卫星最大耐受功率) |
| 7 | 测试次数: | 如：60 |
配置信号源输出状态，设置输出频点，输出幅度值，测试信号时延。
配置频谱仪作为接收设备，设置中心频点、扫描带宽、分辨率和时延。
表3接收机设置参数
| 序号 | 项目 | 内容 |
| 1 | 接收机类型 | 频谱分析仪 |
| 2 | 接收机型号 | N9030A |
| 3 | 接收机资源号 | 各频谱仪依次编号 |
| 4 | 接收机Delay | 接收机测量扫频时延 |
| 5 | 中心频率(GHz): | 被测对象中心频点 |
| 6 | Reference(dBm): | 频谱仪参考电平，默认0dBm |
| 7 | dB/Div | 频谱图纵坐标每格标称尺度 |
| 8 | SPAN(MHz): | 带宽 |
| 9 | RBW(kHz): | 解调分辨率 |
| 10 | VBW(kHz): | 视频分辨率 |
指标项目的配置，频率精度、稳定度测试的具体内容如下：频率精度稳定度项目设置项目编号，测试过程首先对全局参数进行配置：延时时间、测试次数、卫星入口端功率门限、测试功率范围、信号源与频率计参数配置；配置频率计作为接收设备，设置中心频点和时延。
指标项目的配置，输入输出幅频特性测试的具体内容如下：输入输出幅频测试项目设置项目编号，测试过程首先对全局参数进行配置：延时时间、测试次数、卫星入口端功率门限、测试功率范围、信号源与频谱仪参数配置；配置信号源输出状态，扫频模式，设置输出频率范围，频率步进值，输出幅度值，测试信号时延。配置频谱仪作为接收设备，设置中心频点、扫描带宽、分辨率和时延。
指标项目的配置，输入输出幅度测试的具体内容如下：
输入输出幅度测试项目设置项目编号，测试过程首先对全局参数进行配置：延时时间、测试次数、卫星入口端功率门限、测试功率范围、信号源与频谱仪；
配置信号源输出状态，扫幅模式，设置输出幅度范围，幅度变化步进值，输出频率值，测试信号时延。配置频谱仪作为接收设备，设置中心频点、扫描带宽、分辨率和时延。
指标项目的配置，输出频谱测试的具体内容如下：输入输出幅度测试项目设置项目编号，测试过程首先对全局参数进行配置：延时时间、测试次数、卫星入口端功率门限、测试功率范围、频谱仪；配置频谱仪作为接收设备，设置中心频点、扫描带宽、分辨率和时延。
指标项目的配置，输出功率测试的具体内容如下：输入输出幅度测试项目设置项目编号，测试过程首先对全局参数进行配置：延时时间、测试次数、卫星入口端功率门限、测试功率范围；配置信号源扫频模式，输出频率值，测试信号时延。配置功率计作为接收设备，设置中心频点和时延。
AGC/VCO指标测试配置的具体内容如下：AGC/VCO指标测试项目通过配置资源关系文件控制信号源输出上行信号，通过实时读取遥测波道中AGC/VCO的遥测值进行上行信号1dB输出幅度步进的控制，同时通过射频测试软件实时读取遥测数据中AGC/VCO波道值，并把输入遥测值与输出信号幅度关系记录下来，并在生成的指标测试报告中绘制输入输出关系曲线。
表4 AGC、VCO指标测试配置参数
| 序号 | 参数 | 含义 | 配置方法 |
| 1 | ResourceId | 资源号 | 参数配置 |
| 2 | Type | 类型 | 应答机A机AGC电压标定 |
| 3 | Model | 型号 | \ |
| 4 | Communication | 通信参数 | (IP地址):(端口号) |
| 5 | Interface | 接口配置 | 应答机A-AGC电压index：参数值 |
| 6 | ResourceId | 资源号 | 参数配置 |
| 7 | Type | 类型 | 应答机A机VCO电压标定 |
| 8 | Model | 型号 | \ |
| 9 | Communication | 通信参数 | (IP地址):(端口号) |
| 10 | Interface | 接口配置 | 应答机A-VCO电压index：参数值 |
测试报告中的配置参数记录表的具体内容如下：如下表所示为生成报告中的参数记录表，包含了输出信号功率上、下限；上下行链路损耗标定值，卫星入口端功率范围，上下行增益，信号源参数配置(类型、型号、资源号、模式、音频、起始频率、终止频率)；接收机参数配置(类型、型号、资源号、接收机时延、中心频率、参考电平、标尺单位、带宽、分辨率参数)。
表5指标测试项目配置统计表
本发明与被测系统中的基带、变频器、射频链路箱等设备配合使用，可以实现0～40GHz频率范围内的下行输出频谱、输入输出频谱指标测试；实现0～40GHz频率范围内的上行输入输出幅度指标测试、输入输出幅频特性指标测试；实现功率范围为-70～+20dBm内待测信号的下行输出功率指标测试；实现0～40GHz频率范围内的频率精度、稳定度射频指标测试。总控终端发送射频指标测试指令号，射频控制软件接收指令号，并解析出对应的射频指标测试项目，根据指标测试项目的配置参数控制频谱仪、信号源、功率计、频率计等射频仪器实现射频指标测试过程，完成配置的测试项目可实现多次测量执行，每个项目可以测量多次并完成数据统计、测试曲线与设备参数的记录存储。通过配置资源关系文件控制信号源输出上行信号步进，实时读取遥测波道中AGC/VCO的遥测值，实现AGC/VCO指标测试项目。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (5)
1.一种标准化卫星射频指标测试系统，其特征在于，包括：
射频指标测试控制模块，实现各射频指标测试项目需要的过程参数配置，通过配置指令关系文件支持一个远程指令控制模块远控射频软件启动射频指标测试项目；
射频指标测试项目管理模块，通过调用配置项目关系文件实现包括下行频谱输出测试、输入输出频谱测试、输出功率测试、频率精度稳定度测试、输入输出幅度测试、输入输出幅频特性的射频指标测试项目的配置；所述射频指标测试项目中进行AGC/VCO项目测试过程需要读取遥测中相关波道遥测值配合进行上行信号输出幅度步进，并把输入遥测值与输出信号幅度关系记录下来，进而完成指标测试曲线的绘制；
射频指标测试项目生成报告模块，通过资源关系配置文件在项目执行后生成测试报告，测试报告中记录指标测试结果曲线以及测试过程、测试仪器参数配置。
2.根据权利要求1所述的标准化卫星射频指标测试系统，其特征在于，所述配置项目关系文件由一个射频指标测试项目关系文件管理模块执行，该模块的实现过程包括以下两个过程：步骤一，项目关系文件实现对测试项目参数配置：包括测试编号、测量过程参数、指标测试项目参数；资源关系配置文件实现仪器参数配置；配置仪器的资源号、IP地址参数；步骤二，项目关系文件实现对下行频谱输出测试、输入输出频谱测试、输出功率测试、频率精度稳定度测试、输入输出幅度测试、输入输出幅频特性测试；每个测试项目配置测试次数、测试延时、卫星入口功率门限、频谱仪参数配置、信号源参数配置、功率测量范围参数进行配置。
3.根据权利要求1所述的标准化卫星射频指标测试系统，其特征在于，所述远程指令控制模块实现了指令调度模块与各仪器软件控制模块之间指令的调度；各仪器软件模块响应远程控制指令，并核对指令信息，通过提取的指令号并关联相应的测试项目编号，进一步调用项目关系配置文件，从而形成从发令终端的指令号到射频测试项目执行过程的映射关系；通过配置不同的指令号驱动相应的射频测试项目执行。
4.根据权利要求1所述的标准化卫星射频指标测试系统，其特征在于，所述测试报告包含接收机型号、测试曲线、坐标值、中心频点、SPAN、分辨率带宽、链路增益标定值、卫星入口起始功率、终止功率；射频指标自动化测试生成报告包含测试控制与全局参数配置信息、接收机设置参数；根据测试信号输出上下限、射频链路标定损耗以及卫星入口端功率范围，可以在生成的测试报告中直接绘制卫星端指标数据的曲线。
5.根据权利要求1所述的标准化卫星射频指标测试系统，其特征在于，所述AGC/VCO项目测试过程通过配置资源关系文件控制信号源输出上行信号，通过实时读取遥测波道中AGC/VCO的遥测值进行上行信号1dB输出幅度步进的控制，同时通过射频测试软件实时读取遥测数据中AGC/VCO波道值，并把输入遥测值与输出信号幅度关系记录下来，并在生成的指标测试报告中绘制输入输出关系曲线。
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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