一种基于USRP的蓝牙/WIFI/NB-IoT测试测量系统的制作方法 专利技术说明

电子通信装置的制造及其应用技术一种基于usrp的蓝牙/wifi/nb-iot测试测量系统技术领域1.本发明涉及互联网产品的自动化测试技术领域，具体为一种基于usrp的蓝牙/wifi/nb-iot测试测量系统。背景技术：2.随着物联网技术的发展和产品智能化的实现，市场上关于蓝牙、wifi、nb-iot技术的产品愈来愈多样化，很多实现智能化的产品集成了这三种协议技术。3.其中，usrp：是由usrp母板、连同各种子板以及相应的天线组成。一个典型的usrp产品系列包括两部分：一个带有高速信号处理的fpga母板，和一个或者多个覆盖不同频率范围的可调换的子板。4.目前，市场上针对进行互联网产品的测试过程中，因某些因素可能会导致一些实用缺陷：5.1、市场上缺乏集成蓝牙、wifi、nb-iot三种协议技术的自动测试系统，在进行实际测试时，分别针对蓝牙、wifi和nb-iot都要单独购买不同的综合测试仪和设备实现射频指标的测试，降低了实际测试的效率；6.2、针对蓝牙、wifi和nb-iot的单台综合测试仪的价格也不低，且选件功能受限于测试仪器厂商，增加了实际的测试成本；7.3、蓝牙、wifi和nb-iot的单台综合测试仪针对自动化软件也只能针对单个的技术，无法完成多种协议技术同时进行自动化测试，难以达到实际的测试效果。8.因此我们对此做出改进，提出一种基于usrp的蓝牙/wifi/nb-iot测试测量系统。技术实现要素：9.为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：10.本发明一种基于usrp的蓝牙/wifi/nb-iot测试测量系统，包括计算机、控制模块、信息处理模块和被测试设备，所述计算机通过控制模块和信息处理模块与被测试设备连接；11.所述计算机设置有若干计算机软件，且所述计算机中的驱动软件为labview的ni-usrp；12.所述控制模块用于传输控制指令到被测试产品，并控制被测试设备发送信号到信号处理模块，且所述控制模块包括设置于计算机内部的cpu模块；13.所述信号处理模块包括usrp和ad9363，所述usrp和ad9363用于处理被测成品信号，所述usrp通过千兆以太网与计算机连接，所述ad9363的工作频率范围为325mhz至3.8ghz，且所述ad9363的通道带宽范围为200khz-20mhz。14.作为本发明的一种优选技术方案，所述计算机软件进行信号处理时包括信号发射流程和信号接收流程；15.信号发射流程为计算机软件发射信号到usrp母板和ad9363，然后经过射频前端，并到达被测试设备；16.信号接收流程为被测试设备回馈信号，然后经过射频前端到usrp母板和ad9363，并到计算机软件接收。17.作为本发明的一种优选技术方案，所述usrp母板和ad9363中的信号流程到接口接收信号，并传递到fpga，然后通过dac传出。18.作为本发明的一种优选技术方案，所述usrp进行信号传递时，母板选择ad9363，并采用fpga进行信号处理，子板选用rfx400，信号传输路径为：母板结构信号，并经过子板传出信号。19.作为本发明的一种优选技术方案，所述计算机软件包括nb-lot测试模块、wifi测试模块、蓝牙测试模块、参数配置模块、用户管理模块、报表管理模块和数据分析模块。20.作为本发明的一种优选技术方案，所述nb-lot测试模块的测试内容包括最大功率回退、最大功率、最小输出功率和频率误差；21.所述wifi测试模块的测试内容包括evm矢量误差、频率误差、输出功率和邻信道泄漏比；22.所述蓝牙测试模块的测试内容包括输出功率、功率谱密度、邻信道密度和频率范围。23.作为本发明的一种优选技术方案，所述参数配置模块的配置内容包括信道、频率、带宽、扫描参数、端口和备用参数；24.所述用户管理模块的管理层级包括ⅰ级管理员、ⅱ级测试组长、ⅲ级测试员和ⅳ级游客用户；25.所述报表管理模块的报告内容包括生成文档报告和生成原始记录本；26.所述数据分析模块的分析方法包括纵向分析、横向分析、多维度综合分析和自定义维度分析。27.作为本发明的一种优选技术方案，所述计算机软件中终端软件测试时需采集用户名和密码并监测匹配。28.作为本发明的一种优选技术方案，所述控制模块中软件在接收反馈指令时需判断执行情况，并根据执行情况进行二次指令发送和接收。29.本发明的有益效果是：30.1、该种基于usrp的蓝牙/wifi/nb-iot测试测量系统，该测试系统针对蓝牙、wifi和nb-iot选择覆盖三种技术全频范围的子板，实现通过子板进行与被测设备收发信号，通过母板进行信号处理，最终传输给计算机，实现波形显示，数据存储和人机交互的功能，有效提高了实际测试的效率；31.2、该种基于usrp的蓝牙/wifi/nb-iot测试测量系统，在进行测试时，可利用计算机软件配合控制模块实现蓝牙、wifi和nb-iot的综合性测试，避免了蓝牙、wifi和nb-iot的单台综合测试仪购买，且综合蓝牙、wifi和nb-iot的测试仪器测试范围有效得到提高，并降低了实际的测试成本；32.3、该种基于usrp的蓝牙/wifi/nb-iot测试测量系统，在进行测试时，计算机通过控制模块，与usrp、ad9363和被测设备进行连接，计算机安装自动化测试软件，与操作测试人员进行人机交互，可针对不同的技术进行测试，实现了自动化的测试流程，并最终把测试数据保存在计算机中，实现数据的可追溯，保证了整个测试系统的整体测试效果。附图说明33.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。34.在附图中：35.图1是本发明一种基于usrp的蓝牙/wifi/nb-iot测试测量系统的系统总体思想的示意图；36.图2是本发明一种基于usrp的蓝牙/wifi/nb-iot测试测量系统的信号处理流程的示意图；37.图3是本发明一种基于usrp的蓝牙/wifi/nb-iot测试测量系统的usrp内部结构的示意图；38.图4是本发明一种基于usrp的蓝牙/wifi/nb-iot测试测量系统的软件架构的示意图；39.图5是本发明一种基于usrp的蓝牙/wifi/nb-iot测试测量系统的终端软件流程的示意图；40.图6是本发明一种基于usrp的蓝牙/wifi/nb-iot测试测量系统的控制模块软件的示意图；41.图7是本发明一种基于usrp的蓝牙/wifi/nb-iot测试测量系统的控制模块结构图的示意图。具体实施方式42.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。43.实施例1：44.如图1-图7所示，本发明一种基于usrp的蓝牙/wifi/nb-iot测试测量系统，包括计算机、控制模块、信息处理模块和被测试设备，计算机通过控制模块和信息处理模块与被测试设备连接；45.计算机通过控制模块，与usrp、ad9363和被测设备进行连接，计算机安装自动化测试软件，与操作测试人员进行人机交互，实现自动化的测试流程，最终把测试数据保存在计算机中，实现数据的可追溯；46.计算机设置有若干计算机软件，且计算机中的驱动软件为labview的ni-usrp；47.在进行开发前，先安装该驱动，labview的ni-usrp的驱动内置了rx、tx和utility的操作，根据实际的操作可选择相应的vi进行与usrp直接连接；48.控制模块用于传输控制指令到被测试产品，并控制被测试设备发送信号到信号处理模块，且控制模块包括设置于计算机内部的cpu模块；49.控制模块可利用对应的cpu模块对被测试产品下达控制指令，并通过对应的软件设置好程序发送所需指令给被测试设备；50.信号处理模块包括usrp和ad9363，usrp和ad9363用于处理被测成品信号，usrp通过千兆以太网与计算机连接，ad9363的工作频率范围为325mhz至3.8ghz，且ad9363的通道带宽范围为200khz-20mhz；51.usrp通可在高达50mhz射频带宽内同步收发，实现对被测设备发出的信号进行分析处理，ad9363可涵盖大部分特许执照和免执照频段，并为处理器提供可配置数字接口，从而简化设计导入的优点，进行射频信号的处理。52.实施例2：53.如图2所示，其中，计算机软件进行信号处理时包括信号发射流程和信号接收流程；54.信号发射流程为计算机软件发射信号到usrp母板和ad9363，然后经过射频前端，并到达被测试设备；55.信号接收流程为被测试设备回馈信号，然后经过射频前端到usrp母板和ad9363，并到计算机软件接收；56.计算机软件控制测试设备时发送的信号的通道与测试设备反馈信号到计算机软件时的通道为同一通道，但方向相反，可保证信号的稳定传输。57.其中，usrp母板和ad9363中的信号流程到接口接收信号，并传递到fpga，然后通过dac传出；58.在进行信号传递时，利用usrp母板和ad9363中的集rf前端与灵活的混合信号基带部分为一体，集成频率合成器，为处理器提供可配置数字接口，可简化设计导入，进行射频信号的处理。59.实施例3：60.如图3所示，其中，usrp进行信号传递时，母板选择ad9363，并采用fpga进行信号处理，子板选用rfx400，信号传输路径为：母板结构信号，并经过子板传出信号；61.usrp包含的功能有时钟同步及生成、fpga、adcs、dacs、hostprocessorinterface及功率调节，是信号基带处理所需的基本组件，可实现对被测设备发出的信号进行分析处理，且控制信号的传递路径，可避免降低信号传递过程中所受的外界干扰。62.实施例4：63.如图4所示，其中，计算机软件包括nb-lot测试模块、wifi测试模块、蓝牙测试模块、参数配置模块、用户管理模块、报表管理模块和数据分析模块；64.计算机软件架构用七个不同的模块可分别进行不同的测试，实现多协议技术的自动测试，有效提高了测试效率。65.其中，nb-lot测试模块的测试内容包括最大功率回退、最大功率、最小输出功率和频率误差；66.wifi测试模块的测试内容包括evm矢量误差、频率误差、输出功率和邻信道泄漏比；67.蓝牙测试模块的测试内容包括输出功率、功率谱密度、邻信道密度和频率范围；68.蓝牙、wifi、nb-iot三种协议技术均对功率和频率进行测试，并结构三种测试技术，弥补单测试技术的测试缺陷。69.其中，参数配置模块的配置内容包括信道、频率、带宽、扫描参数、端口和备用参数；70.用户管理模块的管理层级包括ⅰ级管理员、ⅱ级测试组长、ⅲ级测试员和ⅳ级游客用户；71.报表管理模块的报告内容包括生成文档报告和生成原始记录本；72.数据分析模块的分析方法包括纵向分析、横向分析、多维度综合分析和自定义维度分析；73.在计算机软件中控制参数配置、并分析管理，然后根据测试分析内容进行分析和生成报告，可较为直观的反应对应的测试结果，提高了该测试测量系统的实用性。74.实施例5：75.如图5所示，其中，计算机软件中终端软件测试时需采集用户名和密码并监测匹配；76.根据用户名和密码监测匹配，并采用蓝牙、wifi、nb-iot三种协议技术进行参数定义，可生成针对该用户的数据报告，且监测匹配用户名和密码可保证测试数据的安全性。77.如图6所示，其中，控制模块中软件在接收反馈指令时需判断执行情况，并根据执行情况进行二次指令发送和接收；78.当执行情况有误时，需要进行二次指令发送和接收，以校正有误的执行，保证生成的测试数据的准确性。79.工作原理80.首先计算机软件中利用labview的ni-usrp驱动，在开发前先安装该驱动，由于驱动内置了rx、tx和utility的操作，可根据实际的操作我们从中选择相应的vi进行与usrp直接连接；81.然后控制模块主要通过传输给被测产品的收发指令，实现对被测产品的信号控制，使被测产品发送信号给信号处理模块，在此过程中，控制模块利用其中的cpu模块，对被测产品下达控制指令，从而控制被测产品的信号收发，在此之前需要烧录控制软件至cpu模块中，然后通过这个软件设置好的程序发送所需指令给被测产品，然后信号处理模块通过usrp和ad9363两者结合实现被测产品的信号处理，其中，usrp通过千兆以太网连接到主机计算机，可在高达50mhz射频带宽内同步收发，可进行时钟同步及生成、fpga、adcs、dacs、hostprocessorinterface、及功率调节，而ad9363涵盖大部分特许执照和免执照频段；82.综合，该测试系统利用其集rf前端与灵活的混合信号基带部分为一体，集成频率合成器，为处理器提供可配置数字接口，从而简化设计导入的优点，进行射频信号的处理，实现了对测试产品的自动化综合测试。83.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。









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