数据通信设备ATS的设计与实现.docx

数据通信设备ATS的设计与实现 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安排管理模块属于系统管理模块，真正执行测试工作的是Testplan，系统通过测试安排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供应操作服务，这些信息用于保存系统的当前配置、状态及系统运用的历史记录，主要内容有：用户信息、系统配置信息、仪器指令集信息、系统运用记录信息、测试安排库，测试安排信息、测试运行记录信息。 用户管理 参加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，对这三者分别给予各自的权限，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。 测试管理 Testplan在TestExec SL环境中可以干脆运行，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，建立测试安排库；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运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。 指令集 指令集对Action来说不是必需的，Action运用指令集依照以下规则：内部供应一套缺省的指令集，在无法获得系统供应的指令集信息或系统不为Testplan供应指令集时运用，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供应指令集时，应运用该指令集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；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： 根据测量原理图连接测试系统； 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； 取下功率计，接入频谱分析仪； 设置频谱分析仪，起始频率为5 925 MHz，终止频率为6 425 MHz，辨别带宽为3 kHz，视频带宽和扫描时间为合适值； 依据测量计算公式计算出杂散辐射EIRP； 视察是否存在单频信号。假如存在，关闭载波并检查该载波是否消逝，假如消逝则认为与载波有关，假如不消逝则认为与载波无关。 杂散抑制度是比值，单位为dB。 2.1.2 测试安排 输入输出 仪器/设备：频谱分析仪；须要设置的参数：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。 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： 自动测试仪器连接是否正常； 设置射频信号源和功率计工作参数，若须要，把DUT内部衰减器置零或最小； 程序不断读取功率计测量值到输出饱和判决数组，同时限制射频信号源输出功率按特定步长不断增加，直至推断出DUT输出饱和，记录饱和输出功率电平一次测量结束； 进行多次测量并记录相应的饱和输出功率电平 计算饱和输出功率 2.2.2 测试安排 输入输出 仪器/设备：射频信号源；频率计。须要设置的参数：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。 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： 自动测量仪器是否连接正常； 限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； 依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，并记录； 记录数据的同时对数据进行所需的处理； 输出保存所需结果。 2.3.2 测试安排 输入输出 仪器/设备：功率计；须要设置的参数：发信电平、测试总时间、读数间隔；输出参数：稳定度和精确度。 测量操作建模步骤如下： TestPlan参数设置； 连接状态检查； 推断仪器连接是否正常，假如正常，则进入第步；假如不正常，则异样处理，结束； 设置功率计度数总时间； 设置功率计度数间隔时间； 推断仪器反应是否正常，假如正常，则进入第步；假如不正常，则异样处理，结束； 计时，计数读取； 推断计时截止或者人为截止，假如是，则进入第步；假如不是，则异样处理，结束； 数据处理； 输出结果，结束。 2.4 频率稳定度与精确度 2.4.1 测量方法 仪器：频率计，计算机。 频率稳定度、精确度测量原理框图，如图7所示。 测量步骤如下： 自动测量仪器是否连接正常； 限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； 依据设定的总测试时间从频率计中读数，每间隔10 min读数一次并记录读数； 记录数据的同时对数据进行所需的处理； 输出保存所需结果。 2.4.2 测试安排 输入输出 仪器/设备：频率计；须要设置的参数：发信频率、测试总时间、读数间隔；输出参数：稳定度和精确度。 测量操作建模步骤如下： TestPlan参数设置； 连接状态检查； 推断仪器连接是否正常，假如正常，则进入第步；假如不正常，则异样处理，结束； 设置功率计度数总时间； 设置功率计度数间隔时间； 推断仪器反应是否正常，假如正常，则进入第步；假如不正常，则异样处理，结束； 设置信号源电平、频率； 推断仪器反应是否正常，假如是，则进入第步；假如不是，则异样处理，结束； 计时，计数读数； 推断计时截止或者人为截止，假如是，则进入第11步；假如不是，则进入第步； 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： 自动测试仪器连接是否正常； 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； 假如须要，设置DUT的输出频率和电平； 设置网络分析仪的接收频率和电平； 从网络分析仪上读取幅频特性曲线的信息； 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 测试安排 输入输出 仪器/设备：网络分析仪；须要设置的参数：扫频频带、发信电平、参考电平；输出参数：幅度频率特性曲线。 测量操作建模步骤如下： TestPlan参数设置； 连接状态检查； 推断仪器连接是否正常，假如正常，则进入下一步；假如不正常，则异样处理，结束； 设置NA扫描范围； 推断仪器反应是否正常，假如正常，则进入下一步；假如不正常，则记录日志，提示异样，结束； 设置NA输出电平； 推断仪器反应是否正常，假如正常，则进入下一步；假如不正常，则记录日志，提示异样，结束； 设置NA接收频率； 推断仪器反应是否正常，假如正常，则进入下一步；假如不正常，则记录日志，提示异样，结束； 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3准则、肖维勒准则、格拉布斯准则。经过比较可以发觉，3准则方法简洁，但不够严格，一般用于数据较多时；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，鉴别实力强，值得举荐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，当采纳准则时，取。当采纳肖维勒准则或格拉布斯准则时，根据系数表取值。 3.2 计算步骤 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。 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。首先将干脆读取数据保留。假如选择干脆输出，则是输出干脆读取的数据；假如要进行过处理的数据，须要设置，是否还要将干脆数据报表输出，这里供应三种剔除粗值的方法： 拉依达准则；执行第步； 肖维勒准则，一般N<30；执行第步； 格拉布斯准则，N<30。执行第步6。 拉依达准则k=3。 肖维勒准则或格拉布斯准则查表确定值。 判定假如；则剔除；然后组成新的数据，执行第步；否则，输出。 4 结 论 虚拟仪器利用目前计算机快速的处理实力，结合相应的硬件，克服了传统仪器在数据处理、显示、传送、存放方面实力的不足，给仪器领域带来了革命性的改变。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，为相关探讨供应重要的参考案例，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，2022：213. 2 徐晓达.GPRS网络无线数据通信设备应用探讨J.电子技术与软件工程，2022：200. 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，2022：4546. 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，2022：4547. 5 廖传书，黄道斌.LabVIEW与USB的干脆数据通信J.现代电子技术，2022，30：46. 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，2022：1619. 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，2022，48：58. 第11页 共11页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页