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        短波接收機便攜式自動測試平臺設計與實現(xiàn)

        2016-10-18 07:56:00徐威
        中國新通信 2016年16期
        關鍵詞:實現(xiàn)設計

        徐威

        【摘要】 對短波接收機性能指標進行測試時,往往會遇到各式各樣的問題。此種情況下,便攜式自動測試平臺應運而生。本文結合實際,首先論述了便攜式自動測試平臺總體設計;其次,研究了便攜式自動測試平臺關鍵技術;再者,探討了便攜式自動測試平臺測試步驟;最后,分析了測試結果,以期對提高短波接收機測試結果精準度有所幫助。

        【關鍵詞】 短波接收機 便攜式自動測試平臺 設計 實現(xiàn)

        現(xiàn)階段,仍舊采用以往的測試方法檢測短波電臺。傳統(tǒng)測試方法存有很多不足之處:須對多種儀器進行測量、具體操作難度較大、測試人員須具備高水平專業(yè)知識與技能,攜帶不便等。本文從便攜式自動測試平臺總體設計、便攜式自動測試平臺關鍵技術研究、便攜式自動測試平臺測試步驟、測試結果分析四個方面展開了研究,旨在豐富相關理論,并希望具有一定的現(xiàn)實意義。

        一、便攜式自動測試平臺總體設計

        就便攜式自動測試平臺組成來講,其包括測試模塊及終端、電纜(配套)等。該測試平臺功分為射頻產生和音頻采集分析兩個功能單元。前者可產生各式各樣的信號(調制方式存有差異性)。后者不僅可以對電臺輸出的音頻信號加以接收,而且可以對采集的信號進行分析。

        二、便攜式自動測試平臺關鍵技術研究

        1、射頻產生單元。由國際要求可知,對接收機所牽涉的指標進行測試時,須于接收機射頻口添加射頻信號[1]。該模塊可產生數字鍵控模式及模擬調制模式信號。根據調查結果顯示,調制信號常用生成方法為Matlab為濾波器FIR提供必要的系數,F(xiàn)IR編譯核(位于FPGA中)對FIR系數(由Matlab產生)進行調用,以促使FIR濾波器產生,從而下載程序,并將其儲存于FPGA中)。實踐證明,該種方法在具體操作及參數更改方面存有很大的難度,難以滿足自動測試的需求。鑒于此,筆者提出一種新型方法:以數字信號處理算法及信號正交變換理論為基礎,并有機結合硬件電路和軟件編寫。通過正交調制變頻、內插率波,以促使數字信號轉變?yōu)樯漕l信號(制式及帶寬存在差異)。調制方式的靈活運用主要依托上位機軟件界面,對FPGA進行控制,上邊頻處理該信號,待完成變頻之后,將已經調用的信號輸出(經由射頻口),進而產生各式各樣的射頻調制信號(制式、頻率及帶寬皆不相同)。與以往的測試相比,需進行以下操作:設置頻率、設置功率、設置工作方式等。本文中所論述的自動測試平臺完成上述操作依靠軟件。實際測試中,工作人員無需對參數進行設置,僅對性能指標加以選擇即可。

        2、音頻采集分析單元。從音頻采集分析單元功能角度來看,其主要表現(xiàn)為以下內容:測量電平、信納德、失真度及頻率[2]。測量電平、失真度及信納德過程中所采用的信號處理電路一模一樣。測量時,采集音頻信號依托MCU,數據的分析采用算法,以獲取相應的音頻功能值。STM32通過A/D采集以轉換模數,進而分析音頻信號。就A/D數據位而言,其數值為12,精度值為0.8mV=3.3V/212,STM32采樣電平值大于0V、小于3.3V,應科學處理音頻信號,在電路衰減作用下,將音頻信號(輸入的)會變?yōu)樵镜?7.5%。繼此之后,處理信號(采用PGA芯片),保證峰值大于1.6V、小于3.2V。通過利用加法器,將直流偏置1.65V增加于音頻信號之上,以滿足STM32采樣對電平值提出的要求,且可為音頻信號質量提供有力保障。

        三、便攜式自動測試平臺測試步驟

        對于接收機,其性能指標由音頻頻率及響應、帶外互調和總失真系數四個部分構成[3]。本文中,筆者著重介紹接收機音頻響應測試步驟:步驟一:初始化階段。利用信號線,終端對相關參數(靜噪模式、工作方式及頻率等)進行設置;步驟二:單音信號由測試平臺傳輸至射頻口(位于接收機之上);步驟三:待調解接收機之后,測試模塊接收音頻信號,而后采集分析音頻,且對電臺音量加以合理調節(jié);步驟四:對射頻輸入信號頻率加以改變,將采集分析的音頻信號的電平max/電平值min,即可獲得音頻響應性能指標。

        四、測試結果分析

        比較、分析綜合測試儀及自動測試平臺兩者的測試結果。在實際測試中,筆者獲得以下數據:自動測試平臺音頻頻率為1001Hz、失真度為1.5%、帶外互調為77db、音頻響應為1.2db,測試平臺音頻頻率為1001Hz、失真度為1.6%、帶外互調為77db、音頻響應為1.3db。由此可知,自動測試平臺兩者能夠實現(xiàn)對主要指標(帶外互調、音頻頻率、失真度、音頻響應等)的測試。經對比,自動測試平臺適用于短波接收機測試。

        五、結束語

        與以往測量方法相比,短波接收機便攜式自動測試平臺存有不可比擬的優(yōu)勢:易于攜帶、可簡化操作程序等。在上位機軟件控制作用下,可動態(tài)調整軟件(以測試指標及電臺接收機為重要參考依據)。此外,該自動測試平臺具備開放性特點,可根據實際測試情況升級軟件。希冀,我國能夠不斷優(yōu)化測試流程、界面,以提高測試結果的精準性。

        參 考 文 獻

        [1]王一博,李曼,劉蕓江,劉玉軍. 短波接收機便攜式自動測試平臺設計與實現(xiàn)[J]. 電子科技,2015,10:130-133.

        [2]楊遠秋. 超短波電臺通用自動測試系統(tǒng)軟件平臺的設計與實現(xiàn)[D].北京化工大學,2012.

        [3]耿永瑞. 超短波接收機射頻前端電路的研究與設計[D].大連海事大學,2014.

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