单位文秘网 2021-10-13 08:15:45 点击: 次
信息均保存在本地。系统功能结构如图1所示。其中数据库子系统、用户管理模块、系统配置模块、指令集模块以及测试计划管理模块属于系统管理模块,真正执行测试工作的是Testplan,系统通过测试计划管理模块管理并运行Testplan。
系统中大部分信息的读取和保存由数据库子系统负责提供操作服务,这些信息用于保存系统的当前配置、状态及系统使用的历史记录,主要内容有:用户信息、系统配置信息、仪器指令集信息、系统使用记录信息、测试计划库,测试计划信息、测试运行记录信息。
(2) 用户管理
参与本系统操作的有三种角色:系统管理员、测试开发工程师、测试操作工程师,对这三者分别赋予各自的权限,而实际的用户可以同时身兼三种角色[4]。用户信息包含用户名、密码、权限、用户描述信息等,信息经加密保存在数据库中。
(3) 测试管理
Testplan在TestExec SL环境中可以直接运行,但做为产品的自动测试系统,Testplan的运行应置于自动测试系统的统一管理之下[5]。首先,建立测试计划库;其次,为Testplan的一个运行实例建立一个测试工程,测试工程用于保存Testplan使用的参数和配置信息;再者,Testplan的维护分为两部分,一部分在系统中完成,对Testplan进行维护应尽可能在系统内完成以简化Testplan维护过程;另一部分由测试开发工程师在TestExec SL开发环境中进行修改、调试,再重新加载到系统中。
(4) 指令集
指令集对Action来说不是必需的,Action使用指令集依照以下规则:内部提供一套缺省的指令集(一般是某种仪器实际的指令),在无法获取系统提供的指令集信息或系统不为Testplan提供指令集时使用,这样做的目的是为了Testplan可以离开系统独立运行,最大程度的提高Testplan的可重用性。系统为Testplan提供指令集时,应使用该指令集[6]。
2 测量方法设计
2.1 地面站杂散抑制度
2.1.1 测量方法
仪器:功率计:HP436或HP437B;频谱分析仪:Agilent8563EC(9 kHz~26.5 GHz);射频衰减器HP8494B/95B。
杂散抑制度测量原理框图,如图2所示。步骤如下:
(1) 按照测量原理图连接测试系统;
(2) 用一调制器发出一个未调制载波,将功率计接在卫星地面站系统射频输出监测口,确认该未调制载波电平为正常EIRP;
(3) 取下功率计,接入频谱分析仪;
(4) 设置频谱分析仪,起始频率为5 925 MHz(或14 000 MHz),终止频率为6 425 MHz(或14 500 MHz),分辨带宽为3 kHz,视频带宽和扫描时间为合适值;
根据测量计算公式计算出杂散辐射EIRP;
(6) 观察是否存在单频信号。如果存在,关闭载波并检查该载波是否消失,如果消失则认为与载波有关,如果不消失则认为与载波无关。
杂散抑制度是比值,单位为dB。
2.1.2 测试计划
(1) 输入输出
仪器/设备:频谱分析仪;需要设置的参数:扫频带宽、中心频率、参考电平;输出参数:载波电平,带外噪声电平最大值。
(2) 测量操作建模
测量活动图如图3所示,本活动图描述的是一次参数测量过程。
2.2 地面站饱和输出功率
2.2.1 测量方法
仪器:射频信号源、功率计。
饱和输出功率测量原理框图,如图4所示。测量步骤如下:
(1) 自动测试仪器连接是否正常;
(2) 设置射频信号源和功率计工作参数,若需要,把DUT内部衰减器置零或最小;
(3) 程序不断读取功率计测量值到输出饱和判决数组(数组循环使用),同时控制射频信号源输出功率按特定步长不断增加,直至判断出DUT输出饱和,记录饱和输出功率电平一次测量结束;
(4) 进行多次测量并记录相应的饱和输出功率电平
(5) 计算饱和输出功率
2.2.2 测试计划
(1) 输入输出
仪器/设备:射频信号源;频率计。需要设置的参数:初始输出功率、信号递增步长、输出饱和判决标准、输出饱和判决数组长度。输出参数:饱和输出功率。
(2) 测量操作建模
饱和输出功率测量活动图,如图5所示。
2.3 基于参数权值的启发式模糊测试平台实现
2.3.1 测量方法
仪器:功率计,计算机。功率稳定度测量原理框图,如图6所示。
测量步骤如下:
(1) 自动测量仪器是否连接正常;
(2) 控制信号源发送未调制纯载波信号,设定信号频率,设置信号功率电平为工作电平;
(3) 根据设定的总测试时间。从功率计中读数,每间隔10 min读数一次(也可以设置读数间隔时间),并记录;
(4) 记录数据的同时对数据进行所需的处理;
(5) 输出保存所需结果。
2.3.2 测试计划
(1) 输入输出
仪器/设备:功率计;需要设置的参数:发信电平、测试总时间、读数间隔;输出参数:稳定度和准确度。
(2) 测量操作建模步骤如下:
① TestPlan参数设置();
② 连接状态检查();
③ 判断仪器连接是否正常,如果正常,则进入第④步;如果不正常,则异常处理,结束;
④ 设置功率计度数总时间;
⑤ 设置功率计度数间隔时间;
⑥ 判断仪器反应是否正常,如果正常,则进入第⑦步;如果不正常,则异常处理,结束;
⑦ 计时,计数读取;
⑧ 判断计时截止或者人为截止,如果是,则进入第⑨步;如果不是,则异常处理,结束;
⑨ 数据处理();
⑩ 输出结果,结束。
2.4 频率稳定度与准确度
2.4.1 测量方法
仪器:频率计,计算机。
频率稳定度、准确度测量原理框图,如图7所示。
测量步骤如下:
(1) 自动测量仪器是否连接正常;
(2) 控制信号源发送未调制纯载波信号,设定信号电平,设置信号频率为工作频率;
(3) 根据设定的总测试时间从频率计中读数,每间隔10 min读数一次(也可以设置读数间隔时间)并记录读数;
(4) 记录数据的同时对数据进行所需的处理;
(5) 输出保存所需结果。
2.4.2 测试计划
(1) 输入输出
仪器/设备:频率计;需要设置的参数:发信频率、测试总时间、读数间隔;输出参数:稳定度和准确度。
(2) 测量操作建模步骤如下:
① TestPlan参数设置();
② 连接状态检查();
③ 判断仪器连接是否正常,如果正常,则进入第④步;如果不正常,则异常处理,结束;
④ 设置功率计度数总时间;
⑤ 设置功率计度数间隔时间;
⑥ 判断仪器反应是否正常,如果正常,则进入第⑦步;如果不正常,则异常处理,结束;
⑦ 设置信号源电平、频率;
⑧ 判断仪器反应是否正常,如果是,则进入第⑨步;如果不是,则异常处理,结束;
⑨ 计时,计数读数;
⑩ 判断计时截止或者人为截止,如果是,则进入第11步;如果不是,则进入第⑨步;
11 输出结果,结束。
2.5 地面站幅频特性
2.5.1 测量方法
仪器:网络分析仪。幅频特性测量原理框图,如图8所示。
测量步骤如下:
(1) 自动测试仪器连接是否正常;
(2) 设置网络分析仪输出的扫描频率范围,选择合适的发信电平;
(3) 如果需要,设置DUT的输出频率和电平;
(4) 设置网络分析仪的接收频率和电平;
(5) 从网络分析仪上读取幅频特性曲线的信息;
(6) 计算某频率范围内的幅频特性指标。
幅频特性测量指标为:在“中频±扫描带宽”范围内幅度均值±方差。
2.5.2 测试计划
(1) 输入输出
仪器/设备:网络分析仪;需要设置的参数:扫频频带、发信电平、参考电平;输出参数:幅度频率特性曲线。
(2) 测量操作建模步骤如下:
① TestPlan参数设置();
② 连接状态检查();
③ 判断仪器连接是否正常,如果正常,则进入下一步;如果不正常,则异常处理,结束;
④ 设置NA扫描范围;
⑤ 判断仪器反应是否正常,如果正常,则进入下一步;如果不正常,则记录日志,提示异常,结束;
⑥ 设置NA输出电平;
⑦ 判断仪器反应是否正常,如果正常,则进入下一步;如果不正常,则记录日志,提示异常,结束;
⑧ 设置NA接收频率;
⑨ 判断仪器反应是否正常,如果正常,则进入下一步;如果不正常,则记录日志,提示异常,结束;
⑩ 读取NA幅频曲线;
11 保存幅频特性数据,指标。
3 测量误差及数据处理
3.1 粗值剔除
常用的粗值剔除有3σ(拉依达)准则、肖维勒(Chauvenet)准则、格拉布斯(Grubbs)准则。经过比较可以发现,3σ准则方法简单,但不够严格,一般用于数据较多(n>30)时;肖维勒准则考虑了观测次数的影响,判别较严格;而格拉布斯准则既考虑了观测次数,又考虑了不同水平,鉴别能力强,值得推荐[7]。
上述三种方法可以统一用下式表示:
当时,该数据应舍弃。
式中:为实测值;为实测均值;为标准差;为由不同准则给出的系数,当采用准则时,取。当采用肖维勒准则或格拉布斯准则时,按照系数表取值。
3.2 计算步骤
(1) 计算输入数据,数据最大/最小值以及测试时间内数据数学期望和方差,剩余误差。
(2) 数据的输出是要最为原始的数据还是要经过处理的数据,这里的处理主要是去除粗值。首先将直接读取数据保留。如果选择直接输出,则是输出直接读取的数据;如果要进行过处理的数据,需要设置,是否还要将直接数据报表输出,这里提供三种剔除粗值的方法:
① 拉依达准则(建议在N>30);执行第(3)步;
② 肖维勒准则,一般N<30;执行第(4)步;
③ 格拉布斯准则,N<30。执行第(4)步[6]。
(3) 拉依达准则k=3。
(4) 肖维勒准则或格拉布斯准则查表确定值。
(5) 判定如果;则剔除;然后组成新的数据,执行第(1)步;否则,输出。
4 结 论
虚拟仪器利用目前计算机快速的处理能力,结合相应的硬件,克服了传统仪器在数据处理、显示、传送、存放方面能力的不足,给仪器领域带来了革命性的变化。本文描述了一个基于Agilent TestExec SL的自动测试系统的分析、设计方案,论述了该方案的特点和优点,同时给出各种指标的含义、测量方法以及实际的测量解决方案。通过分析测量误差的处理,为相关研究提供重要的参考案例,解决了系统成本、体积和兼容性的问题。
参考文献
[1] 白淑青.数据通信设备的自动化测试及实施方案[J].电子技术与软件工程,2015(20):213.
[2] 徐晓达.GPRS网络无线数据通信设备应用研究[J].电子技术与软件工程,2014(8):200.
[3] 郭伟.数据通信设备的自动化测试及实施方案[J].数字化用户,2014(2):45⁃46.
[4] 支广潮,曾锋,刘蕙.基于BACnet/IP的设备与实时数据库通信实现[J].计算机应用,2014(z2):45⁃47.
[5] 廖传书,黄道斌.LabVIEW与USB的直接数据通信[J].现代电子技术,2007,30(20):4⁃6.
[6] 王汝言,王鹏,张炎.一种基于ABBET的通信设备RFATS架构[J].自动化与仪表,2013(11):16⁃19.
[7] 袁志明,方力一.基于Paxos算法的ATS数据分布式存储模型[J].铁道通信信号,2012,48(12):5⁃8.
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