CN113422659B - 一种通信综合测试设备杂散抑制的快速测量装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通信综合测试设备杂散抑制的快速测量装置及方法，属于测试技术领域。本发明提供的通信综合测试设备杂散抑制的快速测量方法，具有测量速度优先和测量质量优先两种测量模式可选的功能，针对不同测试场景提供了更为灵活的测量方法；其次，测量过程动态调整及自动记忆，可获取当前测量设备最优的测试参数，并保存于本地数据库供下一次直接使用，自动化程度更高，测量效率更高。

Description

一种通信综合测试设备杂散抑制的快速测量装置及方法

技术领域

本发明属于测试技术领域，具体涉及一种通信综合测试设备杂散抑制的快速测量装置及方法。

背景技术

通信综合测试设备是测试领域中一类应用于电台等无线电通信测量领域的综合性测量仪器，可针对电台的多种性能指标进行测试，其中杂散抑制比是通信接收机重要的测量指标，杂散抑制测量是通信综合测试设备的重要测量功能，但该功能测量时往往速度慢、控制过程复杂，未经改进的测量流程在测量宽频段、高密度频点时缺点尤为明显。

由于近年来军用民用领域对通信综合测试设备的市场需求有了明显增长，使用该类设备对该指标进行测量也越来越广泛。通信综合测试设备内置了支持双音调制的信号发生模块、频谱分析模块、天馈线测量模块以及音频分析模块，通过信号发生模块及音频分析模块，外加匹配的射频电缆、隔直模块等，可对杂散抑制比进行测量。

现有综合测试设备杂散抑制测量的技术方案为根据测量标准使用传统方法进行测量，测量控制流程固化在软件中，研发人员在测量过程中不断改进思路，在测量流程上也进行了优化，从一定程度上解决了该性能指标测量的问题。

现有的该类综合测试设备传统的测量方法主要存在以下缺点：

(1)测量方法单一，灵活度及测量效率不高，在扫描频段宽、步进小时测量时间非常长，问题尤为明显；

(2)测量流程固定，不能适应多种测量环境，不能按实际测量结果动态优化测量参数或流程；

(3)不能自动记忆上次优化过程参数，无法自动加载最优测量方案，操作体验差。

本专利提出一种通信综合测试设备杂散抑制的快速测量方法，具有测量模式可选、测量过程动态调整及自动记忆加载调整参数的特点，可以有效改善上述三个问题。

(1)针对测量方法单一、测量时间长的问题提供了一种可按测量速度优先、质量优先选择的测量方法，能够根据测试现场设备特性及测试人员需要，选择最优的测量方案；

(2)针对测量流程固定，测量效率低的问题提供了一种可在测量过程中根据仪器每次测量结果的稳定性自动优化测量流程方法，能够在测试人员选择速度优先模式后更大程度地提高测量速度；

(3)测量结束后自动记录测量过程中调整的延时参数、平均次数等信息，待下一次启动时自动加载最优配置，提高测量效率，优化用户体验。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种通信综合测试设备杂散抑制的快速测量装置及方法，设计合理，克服了现有技术的不足，具有良好的效果。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种通信综合测试设备杂散抑制的快速测量装置，包括通信综合测试设备与被测电台；通信综合测试设备通过音频电缆、射频电缆与被测电台连接；

通信综合测试设备包括操作终端及通信综合测试设备主机；

操作终端为笔记本电脑，内置有杂散抑制测试软件；

通信综合测试设备主机，包括多个测量模块及控制平台组合，包括信号发生模块、频谱分析模块、天馈线测量模块以及音频分析模块及CPU控制板；操作终端与通信综合测试设备主机通过网线连接，两者通信依赖TCP/IP协议，操作终端的杂散抑制测试软件通过发送标准仪器控制命令控制通信综合测试设备主机各个模块进行工作；

通信综合测试设备主机发送射频信号到被测电台，被测电台产生音频信号经音频电缆发回通信综合测试设备主机，操作终端控制通信综合测试设备主机音频分析模块解调音频信号，显示于测试软件。

优选地，信号发生模块包括信号源和干扰源；

信号源，被配置为用于发射标准输出信号；

干扰源，被配置为用于发射干扰信号；

标准输出信号和干扰信号两种信号共同作用才能测出杂散抑制比。

此外，本发明还提到一种通信综合测试设备杂散抑制的快速测量方法，该方法采用如上所述的通信综合测试设备杂散抑制的快速测量装置，包括如下步骤：

步骤1：将通信综合测试设备与被测电台通过音频电缆和射频电缆正确连接；

步骤2：启动通信综合测试设备主机和操作终端，运行杂散抑制测试软件；

步骤3：配置杂散抑制测试软件控制参数，设置信号源及干扰源输出频率及功率，设置电台工作频率、扫描频段和步进，设置音频分析工作参数；

步骤4：通过杂散抑制测试软件记录当前杂散抑制所有配置参数，参数信息记录于本地数据库；

步骤5：启动杂散抑制测量；软件流程根据界面参数配置下发初始控制参数；

步骤6：动态调整信号输出间隔时间和测量次数，先测5次取测量结果的5次平均值P_a，重新测量，若当前测量结果P_cur与步骤6中的P_a的差值小于P_a的10％，则记录当前次数，该次数即为电台工作处于稳定状态所需的最小测量次数；

步骤7：不断缩短时间间隔，重复步骤6，记录优化的最小信号稳定输出时间；

步骤8：开始测量；

关闭干扰源，信号源产生发射频率为F₀的标准输出信号，使被测电台获得标准参考输出，此时信纳德等于12dB，输出功率＝-110dBm，此数值为参考灵敏度，此处需增加手动或者自动参考灵敏度开关，当选择手动时使用用户输入的标称参考灵敏度，当选择自动时，自动测量参考灵敏度，默认为自动；提高信号源输出信号电平3dB，记下信号源输出P₀；

开启干扰源，输出功率＝-7dBm，在杂散搜索的指定频率范围内，以特定的频率步进搜索杂散点，搜索完指定频率范围内的杂散点后，搜索指定离散频率点，若当前频率点使被测电台参考灵敏度恶化，即通过通信综合测试设备主机的音频分析模块测量接收机的信纳德，若信纳德低于12dB，记录该频率点到杂散响应列表中；

步骤9：从杂散响应列表中依次取出杂散点，使干扰源输出该杂散点，调节干扰源输出功率，直至通信综合测试设备主机的音频分析模块测量接收机信纳德刚好大于12dB时，记录此时干扰源的输出信号功率P_i1，其中1≤i≤N，假设有N个杂散点，i表示当前杂散点；

步骤10：计算差值ΔP_i＝P_i1-P₀，选取ΔP_i中的最小值作为接收机杂散抑制比。

优选地，在步骤8中，信号源不加调制，对于USB，发射频率F₀＝工作频率+解调频率；对于LSB，发射频率F₀＝工作频率-解调频率。

优选地，在步骤9中，调节干扰源输出功率时，先以5dB为步进粗调，当信纳德刚好大于12dB时，再以1dB为步进微调，微调时音频分析仪测量5次取平均值。

优选地，通信综合测试设备的操作终端启动杂散抑制测试软件后，杂散抑制测量功能处于关闭状态；用户通过选择速度优先模式和测量质量优先模式执行相应测量；测量启动后下发界面设置参数，杂散抑制测试软件进入自动调整状态，通过不断优化稳定的时间间隔和测量次数得到最优测量参数；测量完成后进入下一测量等待状态；用户根据最新测量参数执行下一次测量；

测量期间的任何一个阶段都能够接收用户下发的强制终止测量事件以及捕捉软件测量异常状态，使测量流程进入最初的关闭状态，等待测量。

本发明所带来的有益技术效果：

本发明提供的通信综合测试设备杂散抑制的快速测量方法，具有测量速度优先和测量质量优先两种测量模式可选的功能，针对不同测试场景提供了更为灵活的测量方法；其次，测量过程动态调整及自动记忆，可获取当前测量设备最优的测试参数，并保存于本地数据库供下一次直接使用，自动化程度更高，测量效率更高。

附图说明

图1为上下文结构图。

图2为基于通信综合测试设备的接收机杂散抑制测量原理图。

图3为通信综合测试设备杂散抑制测量动作关系图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

1、上下文结构说明

如图1所示，通信综合测试设备由操作终端及通信综合测试设备主机组成。操作终端为笔记本电脑，内置有该类通信设备杂散抑制等性能指标的测量软件；通信综合测试设备主机由多个测量模块及控制平台组合而成，包括信号发生模块、频谱分析模块、天馈线测量模块以及音频分析模块及CPU控制板等。操作终端与设备主机通过网线连接，两者通信依赖TCP/IP协议，操作终端的测量软件通过发送标准仪器控制命令(SCPI)控制设备主机各个模块进行工作。

通信综合测试设备通过音频电缆、射频电缆与通信设备(本文以被测电台为例)连接，设备主机发送射频信号到被测电台，被测电台产生音频信号经音频电缆发回设备主机，操作终端控制设备主机音频分析模块解调音频信号，显示于测试软件。杂散抑制性能指标测量基于以上结构及流程。

2、原理说明

杂散域的干扰信号会对接收机的输出端产生不好的影响，杂散抑制性能是指接收机对该影响的抑制能力。首先通过通信综合测试设备发送高于通信接收机参考灵敏度3dB的射频信号，由于通信接收机本身存在干扰信号，会将接收机输出的音频信号电平拉回到参考灵敏度，此时记录该干扰信号和通信综合测试设备发送的射频信号的比值，即为杂散抑制值。

通信综合测试设备的接收机杂散抑制测量原理如图2所示。

而通过模拟干扰信号使通信接收机的输出电平拉回参考灵敏度的过程是动态调整的过程复杂且时间长，本专利申请在整个测量流程中进行优化，提供了一种可提高测量效率的测试方法：

1)将通信综合测试设备与被测电台通过音频电缆和射频电缆正确连接；

2)启动通信综合测试设备主机和操作终端，运行杂散抑制测试软件；

3)配置软件控制参数，设置信号源及干扰源输出频率及功率，设置电台工作频率、扫描频段和步进，设置音频分析工作参数；

4)测量软件记录当前杂散抑制所有配置参数，参数信息记录于本地数据库；

5)启动杂散抑制测量。软件流程根据界面参数配置下发初始控制参数；

6)动态调整信号输出间隔时间和测量次数，先测5次取测量结果的5次平均值P_a，重新测量，当当前测量结果P_cur误差小于P_a的10％时记录当前次数即为电台工作处于稳定状态所需的最小测量次数；

7)不断缩短时间间隔重复步骤6),记录优化的最小信号稳定输出时间；

8)开始测量。关闭干扰源，信号源产生标准输出信号F₀(信号源不加调制，对于USB，发射频率F0＝工作频率+解调频率；对于LSB，发射频率F₀＝工作频率-解调频率)，使接收机获得标准参考输出(信纳德12dB)，输出功率＝-110dBm(参考灵敏度)，此处需增加参考灵敏度(手动、自动)开关，当选择手动时使用用户输入的标称参考灵敏度，当选择自动时，自动测量参考灵敏度，默认为自动；提高信号源输出信号电平3dB，记下信号源输出P₀。开启干扰源，输出功率＝-7dB(使干扰源干扰信号至少高于接收机参考灵敏度75dB)，在杂散搜索的指定频率范围内，以特定的频率步进搜索杂散点(搜索完指定频率范围内的杂散点后，搜索指定离散频率点)，若当前频率点使接收机参考灵敏度恶化，即通过音频分析仪测量接收机信纳德，若信纳德低于12dB，记录该频率点到杂散响应列表中；

9)从杂散响应列表中依次取出杂散点，使干扰源输出该杂散点，调节干扰源输出功率(可先以5dB为步进粗调，当信纳德刚好大于12dB时，再以1dB为步进微调(微调时音频分析仪测量5次取平均值))，直至音频分析仪测量接收机信纳德刚好大于12dB时，记录此时干扰源的输出信号功率P_i1，其中1≤i≤N(假设有N个杂散点，i表示当前杂散点)；

10)计算差值ΔP_i＝P_i1-P₀，选取ΔP_i中的最小值作为接收机杂散抑制比。

3、动作关系说明

图3为通信综合测试设备杂散抑制测量动作关系图。

通信综合测试设备的操作终端启动测量软件后，杂散抑制测量功能处于关闭状态；用户通过选择速度优先模式和测量质量优先模式执行相应测量；测量启动后下发界面设置参数，软件进入自动调整状态，通过不断优化稳定的时间间隔和测量次数得到最优测量参数；测量完成后进入下一测量等待状态；用户根据最新测量参数执行下一次测量。

测量期间的任何一个阶段都可以接收用户下发的强制终止测量事件以及捕捉软件测量异常状态，使测量流程进入最初的关闭状态，等待测量。

本发明提供了一种可按测量速度优先、测量质量优先进行基于通信综合测试设备杂散抑制性能的测量方法，能够根据现场实际测试需求选择合适的测量方法，提高测试灵活性；

本发明提供了一种方法，在测量过程中可动态调整、优化测量时间和测量次数，通过反复测量，找到使接收机测量稳定的信号最小测量时间下最少测量次数，并存放于数据库，供测量过程使用。

本发明可自动记录当前测量优化的参数，供下一次启动时选择速度优先模式时自动加载。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种通信综合测试设备杂散抑制的快速测量装置，其特征在于：包括通信综合测试设备与被测电台；通信综合测试设备通过音频电缆、射频电缆与被测电台连接；

通信综合测试设备包括操作终端及通信综合测试设备主机；

操作终端为笔记本电脑，内置有杂散抑制测试软件；

通信综合测试设备主机，包括控制平台组合及多个测量模块，包括信号发生模块、频谱分析模块、天馈线测量模块、音频分析模块及CPU控制板；操作终端与通信综合测试设备主机通过网线连接，两者通信依赖TCP/IP协议，操作终端的杂散抑制测试软件通过发送标准仪器控制命令控制通信综合测试设备主机各个模块进行工作；

通信综合测试设备主机发送射频信号到被测电台，被测电台产生音频信号经音频电缆发回通信综合测试设备主机，操作终端控制通信综合测试设备主机中的音频分析模块解调音频信号，显示于测试软件。

2.根据权利要求1所述的通信综合测试设备杂散抑制的快速测量装置，其特征在于：信号发生模块包括信号源和干扰源；

信号源，被配置为用于发射标准输出信号；

干扰源，被配置为用于发射干扰信号；

标准输出信号和干扰信号两种信号共同作用测出杂散抑制比。

3.一种通信综合测试设备杂散抑制的快速测量方法，其特征在于：采用如权利要求2所述的通信综合测试设备杂散抑制的快速测量装置，包括如下步骤：

步骤1：将通信综合测试设备与被测电台通过音频电缆和射频电缆连接；

步骤2：启动通信综合测试设备主机和操作终端，运行杂散抑制测试软件；

步骤3： 配置杂散抑制测试软件控制参数，设置信号源及干扰源输出频率及功率，设置电台工作频率、扫描频段和步进，设置音频分析工作参数；

步骤4：通过杂散抑制测试软件记录当前杂散抑制所有配置参数，参数信息记录于本地数据库；

步骤5：启动杂散抑制测试软件进行测量；软件流程根据界面参数配置下发初始控制参数；

步骤6： 动态调整信号输出间隔时间和测量次数，先测5次取测量结果的5次平均值P_a，重新测量，若当前测量结果P_cur与步骤6中的P_a的差值小于P_a的10%，则记录当前次数，该次数即为电台工作处于稳定状态所需的最小测量次数；

步骤7：不断缩短时间间隔，重复步骤6，记录优化的最小信号稳定输出时间；

步骤8：开始测量；

关闭干扰源，信号源产生发射频率为F₀的标准输出信号，使被测电台获得标准参考输出，此时信纳德等于12dB，输出功率=-110dBm，此数值为参考灵敏度，增加手动或者自动参考灵敏度开关，当选择手动时使用用户输入的标称参考灵敏度，当选择自动时，自动测量参考灵敏度；提高信号源输出信号电平3dB，记下信号源输出P₀；

开启干扰源，输出功率=-7dBm，在杂散搜索的指定频率范围内，以特定的频率步进搜索杂散点，搜索完指定频率范围内的杂散点后，搜索指定离散频率点，若当前频率点使被测电台参考灵敏度恶化，通过通信综合测试设备主机的音频分析模块测量接收机的信纳德，若信纳德低于12dB，记录该频率点到杂散响应列表中；

步骤9：从杂散响应列表中依次取出杂散点，使干扰源输出该杂散点，调节干扰源输出功率，直至通信综合测试设备主机的音频分析模块测量接收机信纳德大于12dB时，记录此时干扰源的输出信号功率P_i1，其中1≤i≤N，假设有N个杂散点，i表示当前杂散点；

步骤10： 计算差值ΔP_i=P_i1-P₀，选取ΔP_i中的最小值作为接收机杂散抑制比。

4.根据权利要求3所述的通信综合测试设备杂散抑制的快速测量方法，其特征在于：在步骤8中，信号源不加调制，对于USB，发射频率F₀=工作频率+解调频率；对于LSB，发射频率F₀=工作频率-解调频率。

5.根据权利要求3所述的通信综合测试设备杂散抑制的快速测量方法，其特征在于：在步骤9中，调节干扰源输出功率时，先以5dB为步进粗调，当信纳德大于12dB时，再以1dB为步进微调，微调时音频分析仪测量5次取平均值。

6.根据权利要求3所述的通信综合测试设备杂散抑制的快速测量方法，其特征在于：通信综合测试设备的操作终端启动杂散抑制测试软件后，杂散抑制测量功能处于关闭状态；用户通过选择速度优先模式和测量质量优先模式执行相应测量；测量启动后下发界面设置参数，杂散抑制测试软件进入自动调整状态，通过不断优化稳定的时间间隔和测量次数得到最优测量参数；测量完成后进入下一测量等待状态；用户根据最新测量参数执行下一次测量；

测量期间的任何一个阶段都能够接收用户下发的强制终止测量事件以及捕捉软件测量异常状态，使测量流程进入最初的关闭状态，等待测量。

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