射频类产品通用自动测试的研究

曹德兰，陆朝光

（中国电子科技集团公司第五十四研究所，河北石家庄 050081）

射频类产品广泛应用于交通、通信、医疗等各行业，射频技术能有效提高生产效率、保障信息安全等，但其种类较多，测试指标、测试环境也随着应用范围而复杂多变。目前，射频类产品的自动测试都会针对某一种软件进行开发来提高测试效率，但开发周期较长，无法满足生产应用的需求，且新开发的测试软件都需要进行验证、调试、检验等工作，使得软件开发成本和后期维护成本较高。

为此，提出了一种基于射频类指标的通用自动测试系统平台，可支持测试序列流程的即时编写，通过编写txt 格式的配置文件，便可实现各种指标的自动测试。在不修改软件的情况下满足多产品、多场景的应用，具有较强的灵活性和兼容性，同时降低了软件开发周期，提高了自动测试应用效率。

1 系统硬件构成

系统硬件由计算机、GPIB 可控测试仪器和射频类产品组成，计算机内安装射频类产品通用自动测试系统软件；GPIB 是一种通用接口总线，常用在一些仪器设备上作为通讯控制接口，可通过软件开发，实现对仪器设备的自动控制和数据传输；射频类产品通用自动测试系统内集成了频谱仪、信号源、失网、标网等GPIB 类端口可控的仪器指令，将相关仪器的指令，按照配置文件的编写规则编写，即可实现对该仪器的远程控制。大部分射频类产品可通过串口协议对其发射频率等指标进行控制，因此，射频类产品通用自动测试系统内还集成了串口控制命令和UDP 控制命令，可根据产品控制协议类型选择相应的端口对产品进行控制。

测试系统的硬件构成如图1所示，计算机内安装GPIB 接口驱动软件和射频类产品自动测试系统，计算机通过GPIB 接口对仪器发送测试指标时所需的远程控制指令，通过串口对射频类产品发送串口控制指令。

图1 测试系统的硬件构成

2 自动测试软件设计

2.1 软件系统组成

射频类产品通用自动测试软件采用LabVIEW 为软件开发环境，按照实现的功能，将整个测试系统进行模块划分，各功能模块间通过数据交互实现其指定功能。该软件系统共由7大模块组成，分别是：测试信息修改、填写模块，txt 配置文件执行模块，测试记录模块，txt 配置文件读取模块，指标判定模块，测试数据实时显示模块，频谱仪波形显示模块。

测试信息修改、填写模块，通过设计人机交互界面实现射频类产品测试的基础信息和仪器信息的录入及修改，如生产编号、产品编码、产品ID、操作人员、记录填写路径等信息的填写，以及测试用仪器信息的选取。

txt 配置文件读取模块根据配置文件的路径，自动找到并获取对应配置文件中的内容。通过逐行读取配置文件内容，实现射频类产品测试指标参数的导入、测试流程控制、仪器初始化等功能，从而实现按照txt 配置文档，自动完成产品指标的测试。

txt 配置文件执行模块，将读取的配置文件内容按照仪器控制命令、端口控制命令、数据记录指令、辅助测试指令等进行分类理。仪器控制指令中，通过将信号源、频谱仪等GPIB 可控仪器的编程仪器命令模块化，使各指令便于重组，从而实现不同仪器的远程设置功能。根据配置文件内容的顺序控制各仪器进行仪器状态配置、测试数据读取，从而完成指标的自动测试任务。每个指标测试完成后，都会将采集到的数据传递给指标判定模块和测试记录模块，用于记录判定和保存。

指标判定模块具有测试数据是否合格的判定功能。将测试指标的合格上限和下限写入txt 配置文件中，自动测试软件会将测试采集数据与之比较，得到测试数据合格与否的判定结果，并将指标判定结果传递至测试数据记录存储模块。

测试记录模块将读取的测试数据自动保存到Access 数据库中。按照测试记录表头的内容，将产品编码、产品ID、测试指标名称、测试结果、判定结果、测试人、测试时间等信息自动填写到测试数据记录表中，实现测试数据自动填写、数据表格自动保存功能。

测试数据实时显示模块和频谱仪波形显示模块完成外围辅助功能，在软件运行过程中，产品的测试数据、合格判定结果等内容会实时显示在操作界面上，便于操作人员对产品指标的测试进度、测试结果进行过程监控。同时，自动测试软件会将测试过程中频谱仪的实时波形图显示在界面中，便于对产品测试指标信号的输出波形图进行观察和监测。

2.2 软件界面设计

为便于测试人员进行操作，界面的左边主要以输入配置信息为主，界面的右边主要以程序的运行过程指示和测试指标结果的实时显示为主。程序运行前，选用测试指标时所需的仪器，将测试产品信息填写完整。点击“开始”后，测试软件将自动读取txt 配置文件的内容并显示在右侧。利用进度条指示，可观测软件运行的测试进度，利用合格指示判定指示灯，可观察配置文件内所有指标的最终合格判定结果。

2.3 软件流程设计

射频类产品通用自动测试软件采用事件机制协调控制各模块的运行，在各模块完成各自的功能后返回主界面，等待操作人员进行下一步的操作。操作人员通过点击“测试”按键，即可触发读取配置文件，使程序按照txt 配置文件的内容执行，逐一实现仪器、串口的控制，以及测试数据的记录功能。软件的流程如图2所示。

图2 软件系统流程

该自动测试系统，目前可实现频谱仪、信号源、失网、标网4种常用射频指标仪器的控制，以及串口和UDP 常用的端口控制。

2.4 配置文件的编写

用文本文件txt 格式编写的配置文件在射频类产品通用自动测试系统中起着关键作用，是仪器控制、端口控制及测试流程控制的关键。编辑相关的仪器和串口命令可实现相关仪器的控制和串口的控制，其控制方法灵活，编辑简单，可短时间内通过重组文档的测试指令，实现新产品的测试。仪器控制命令的格式由仪器名及相应控制指令组成，端口控制的命令由端口号及相应端口命令符组成，部分仪器控制编写的配置文件如图3所示。仪器的控制地址、端口的配置及地址可在软件操作界面中进行编辑修改，当软件测试启动后，自动测试系统会根据设置的地址信息对相应仪器和端口进行管理和通信。

图3 txt配置文件示例

3 结束语

文章根据射频类产品测试指标的特点，设计了射频类产品通用自动测试系统，实现了仪器命令、端口控制指令的灵活组建。在不修改软件的情况下，可满足多种射频类产品不同测试配置、测试场景的要求，提高了软件的通用性和兼容性。利用txt 文本文件编辑的配置文件编写简单方便，可短时间内根据产品测试要求完成多种指标仪器端口控制的编辑，实现产品指标的自动测试，极大缩短了新产品的软件开发周期，提高了软件开发效率。