短波接收机便携式自动测试平台设计与实现

徐威

【摘要】 对短波接收机性能指标进行测试时，往往会遇到各式各样的问题。此种情况下，便携式自动测试平台应运而生。本文结合实际，首先论述了便携式自动测试平台总体设计；其次，研究了便携式自动测试平台关键技术；再者，探讨了便携式自动测试平台测试步骤；最后，分析了测试结果，以期对提高短波接收机测试结果精准度有所帮助。

【关键词】 短波接收机 便携式自动测试平台 设计 实现

现阶段，仍旧采用以往的测试方法检测短波电台。传统测试方法存有很多不足之处：须对多种仪器进行测量、具体操作难度较大、测试人员须具备高水平专业知识与技能，携带不便等。本文从便携式自动测试平台总体设计、便携式自动测试平台关键技术研究、便携式自动测试平台测试步骤、测试结果分析四个方面展开了研究，旨在丰富相关理论，并希望具有一定的现实意义。

一、便携式自动测试平台总体设计

就便携式自动测试平台组成来讲，其包括测试模块及终端、电缆（配套）等。该测试平台功分为射频产生和音频采集分析两个功能单元。前者可产生各式各样的信号（调制方式存有差异性）。后者不仅可以对电台输出的音频信号加以接收，而且可以对采集的信号进行分析。

二、便携式自动测试平台关键技术研究

1、射频产生单元。由国际要求可知，对接收机所牵涉的指标进行测试时，须于接收机射频口添加射频信号[1]。该模块可产生数字键控模式及模拟调制模式信号。根据调查结果显示，调制信号常用生成方法为Matlab为滤波器FIR提供必要的系数，FIR编译核（位于FPGA中）对FIR系数（由Matlab产生）进行调用，以促使FIR滤波器产生，从而下载程序，并将其储存于FPGA中）。实践证明，该种方法在具体操作及参数更改方面存有很大的难度，难以满足自动测试的需求。鉴于此，笔者提出一种新型方法：以数字信号处理算法及信号正交变换理论为基础，并有机结合硬件电路和软件编写。通过正交调制变频、内插率波，以促使数字信号转变为射频信号（制式及带宽存在差异）。调制方式的灵活运用主要依托上位机软件界面，对FPGA进行控制，上边频处理该信号，待完成变频之后，将已经调用的信号输出（经由射频口），进而产生各式各样的射频调制信号（制式、频率及带宽皆不相同）。与以往的测试相比，需进行以下操作：设置频率、设置功率、设置工作方式等。本文中所论述的自动测试平台完成上述操作依靠软件。实际测试中，工作人员无需对参数进行设置，仅对性能指标加以选择即可。

2、音频采集分析单元。从音频采集分析单元功能角度来看，其主要表现为以下内容：测量电平、信纳德、失真度及频率[2]。测量电平、失真度及信纳德过程中所采用的信号处理电路一模一样。测量时，采集音频信号依托MCU，数据的分析采用算法，以获取相应的音频功能值。STM32通过A/D采集以转换模数，进而分析音频信号。就A/D数据位而言，其数值为12，精度值为0.8mV=3.3V/212，STM32采样电平值大于0V、小于3.3V，应科学处理音频信号，在电路衰减作用下，将音频信号（输入的）会变为原本的27.5%。继此之后，处理信号（采用PGA芯片），保证峰值大于1.6V、小于3.2V。通过利用加法器，将直流偏置1.65V增加于音频信号之上，以满足STM32采样对电平值提出的要求，且可为音频信号质量提供有力保障。

三、便携式自动测试平台测试步骤

对于接收机，其性能指标由音频频率及响应、带外互调和总失真系数四个部分构成[3]。本文中，笔者着重介绍接收机音频响应测试步骤：步骤一：初始化阶段。利用信号线，终端对相关参数（静噪模式、工作方式及频率等）进行设置；步骤二：单音信号由测试平台传输至射频口（位于接收机之上）；步骤三：待调解接收机之后，测试模块接收音频信号，而后采集分析音频，且对电台音量加以合理调节；步骤四：对射频输入信号频率加以改变，将采集分析的音频信号的电平max/电平值min，即可获得音频响应性能指标。

四、测试结果分析

比较、分析综合测试仪及自动测试平台两者的测试结果。在实际测试中，笔者获得以下数据：自动测试平台音频频率为1001Hz、失真度为1.5%、带外互调为77db、音频响应为1.2db，测试平台音频频率为1001Hz、失真度为1.6%、带外互调为77db、音频响应为1.3db。由此可知，自动测试平台两者能够实现对主要指标（带外互调、音频频率、失真度、音频响应等）的测试。经对比，自动测试平台适用于短波接收机测试。

五、结束语

与以往测量方法相比，短波接收机便携式自动测试平台存有不可比拟的优势：易于携带、可简化操作程序等。在上位机软件控制作用下，可动态调整软件（以测试指标及电台接收机为重要参考依据）。此外，该自动测试平台具备开放性特点，可根据实际测试情况升级软件。希冀，我国能够不断优化测试流程、界面，以提高测试结果的精准性。

参 考 文 献

[1]王一博，李曼，刘芸江，刘玉军. 短波接收机便携式自动测试平台设计与实现[J]. 电子科技，2015，10：130-133.

[2]杨远秋. 超短波电台通用自动测试系统软件平台的设计与实现[D].北京化工大学，2012.

[3]耿永瑞. 超短波接收机射频前端电路的研究与设计[D].大连海事大学，2014.