基于虚拟仪器的直放站自动测试系统的设计
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摘要
为了解决移动通信直放站在研发、生产和入网检测过程中繁琐而不安全的手动测试，和提高直放站的调测效率，本课题的目标是设计基于GPIB虚拟仪器的直放站自动测试系统。本自动测试系统的设计参考了当前国内外主流直放站厂家和检测机构的测试平台，满足Sunwave公司的GSM、CDMA、DCS、WCDMA制式各类型直放站的自动测试、参数设置、故障诊断和报表分析功能。
本自动测试系统采用虚拟仪器技术GPIB(IEEE488.2)接口总线连接各信号源、测试仪器和射频开关箱，采用RS232接口查询与设置直放站，以计算机“软件为核心”控制被测直放站和测试仪器协调工作。该项目的创新技术极大地提高了直放站的测试效率和仪器的使用率。
在设计过程中，测试流程充分考虑了相关行业标准，按照2006年中国移动集中采购标准协议。在直放站内，采用Philips LPC2212 ARM7内核的单片机设计主控CPU完成数据采集与监控。在带GPIB接口的可程控射频开关系统箱的设计中，采用Intel8051单片机实现开关系统的控制，采用Intel8291A和8292做GPIB接口控制芯片。采用Borland C++编写自动测试系统软件，调用标准PNP VISA函数实现对各类信号源和测试仪器的控制与读数。采用OLE方法将测试报告直接输出到Word文档中，为电子化办公提供了方便。
经过Sunwave公司实验测试结果表明，本直放站自动测试系统的性能良好，达到了预期的设计目标。
To solve fussy and unsafe manual test of mobile communication repeaters when repeaters are tested by R&D, manufacturing and network access licensing, and to improve efficiency of repeater test, we design a repeater automated test system base on GPIB interface bus Virtual Instrument. The automatic test system design according as currently automatic test system of domestic and foreign repeater leading provider and detecting organization, the automatic test system can test, config, diagnose and report automatically Sunwave each type of GSM, CDMA, DCS and WCDMA repeaters.
In the test system, computer links signal generator, test instrument and RF switch by GPIB (IEEE488.2) interface bus with virtual instrument technology, computer config repeater by RS232 interface bus, computer with test software control repeater and all instruments to work following the prescribed order. Innovative technology of the repeater automatic test system will improve greatly repeaters test efficiency and utilization rate of instruments.
We analyze fully interrelated industry standard to design process of automatic test. We use Philips LPC2212 ARM7 SCM as CPU for status monitor and Data AcQuisition in repeater, according as repeaters standard protocol of China Mobile central purchase in 2006. lntel8051 SCM is used to control RF switch system, lntel8291A and 8292 are used as GPIB interface control chip in programmable RF switch system case. The automatic system program software is written by Borland C++, computer call PNP VISA standard commands to control or read each signal generator and test instruments. Test report forms are output Word document by OLE for electronic office business expediently.
The repeater automatic test system has excellent performance, and meets the goal of the design after Sunwave experiment in factory.
本自动测试系统采用虚拟仪器技术GPIB(IEEE488.2)接口总线连接各信号源、测试仪器和射频开关箱，采用RS232接口查询与设置直放站，以计算机“软件为核心”控制被测直放站和测试仪器协调工作。该项目的创新技术极大地提高了直放站的测试效率和仪器的使用率。
在设计过程中，测试流程充分考虑了相关行业标准，按照2006年中国移动集中采购标准协议。在直放站内，采用Philips LPC2212 ARM7内核的单片机设计主控CPU完成数据采集与监控。在带GPIB接口的可程控射频开关系统箱的设计中，采用Intel8051单片机实现开关系统的控制，采用Intel8291A和8292做GPIB接口控制芯片。采用Borland C++编写自动测试系统软件，调用标准PNP VISA函数实现对各类信号源和测试仪器的控制与读数。采用OLE方法将测试报告直接输出到Word文档中，为电子化办公提供了方便。
经过Sunwave公司实验测试结果表明，本直放站自动测试系统的性能良好，达到了预期的设计目标。
To solve fussy and unsafe manual test of mobile communication repeaters when repeaters are tested by R&D, manufacturing and network access licensing, and to improve efficiency of repeater test, we design a repeater automated test system base on GPIB interface bus Virtual Instrument. The automatic test system design according as currently automatic test system of domestic and foreign repeater leading provider and detecting organization, the automatic test system can test, config, diagnose and report automatically Sunwave each type of GSM, CDMA, DCS and WCDMA repeaters.
In the test system, computer links signal generator, test instrument and RF switch by GPIB (IEEE488.2) interface bus with virtual instrument technology, computer config repeater by RS232 interface bus, computer with test software control repeater and all instruments to work following the prescribed order. Innovative technology of the repeater automatic test system will improve greatly repeaters test efficiency and utilization rate of instruments.
We analyze fully interrelated industry standard to design process of automatic test. We use Philips LPC2212 ARM7 SCM as CPU for status monitor and Data AcQuisition in repeater, according as repeaters standard protocol of China Mobile central purchase in 2006. lntel8051 SCM is used to control RF switch system, lntel8291A and 8292 are used as GPIB interface control chip in programmable RF switch system case. The automatic system program software is written by Borland C++, computer call PNP VISA standard commands to control or read each signal generator and test instruments. Test report forms are output Word document by OLE for electronic office business expediently.
The repeater automatic test system has excellent performance, and meets the goal of the design after Sunwave experiment in factory.
引文
[1] 苏华鸿，孙孺石，杨孜勤．蜂窝移动通信射频工程[M]．第一版．北京：人民邮电出版社，2005
[2] 李行善，左毅．自动测试系统集成技术[M]．第一版．电子工业出版社，2004
[3] 周立功．PHILIPS单片16／32位微控制器—LPC2210／2220[M]．广州周立功单片机发展有限公司，2004
[4] 落红卫，陈萍．仪表自动测试系统研究与实现[J]．中国泰尔实验室，2006，7
[5] 雷勇．虚拟仪器设计与实践．第一版．北京：电子工业出版社，2005
[6] 张凯，周陬，郭栋．LabVIEW虚拟仪器工程与开发[M]．第一版．北京：国防工业出版社，2004
[7] 杨乐平．虚拟仪器技术概论[M]．第一版．北京：电子工业出版社，2003
[8] 听雨轩工作室．Agilent VEE虚拟仪器工程设计与开发[M]．第一版．北京：国防工业出版社，2004
[9] http://vihome.com.cn/
[10] 孙鑫，余安萍．VC++深入详解[M]．第一版．北京：电子工业出版社，2006
[11] 孙续．自动测试系统与可程控仪器[M]．第一版．北京：电子工业出版社，2002
[12] 李驹光．ARM应用系统开发详解——基于S3C4510B的系统设计[M]．第二版．北京：清华大学出版社，2004，12
[13] 周立功．LPC2114／2124／2212／2214使用指南[M]．广州周立功单片机发展有限公司，2004，5
[14] 袁辉．Borland C++Builder高等级编程[M]．第一版．北京：科学出版社，2000
[15] (美)W．Alan Davis，Krishna K．Agarwal．射频电路设计．第一版．北京：机械工业出版社，2005
[16] 中国移动通信直放站综合网络监控管理协议规范．中国移动通信公司，2005，10
[17] 900／1800MHz TDMA数字蜂窝移动通信网直放站技术要求和测试方法．国家信息产业部，YD／T 1337-2005
[18] 2GHz WCDMA数字蜂窝移动通信网直放站技术要求和测试方法．国家信息产业部，YD／T 2006．
[19] 沈洁，申志坚，李楠．第三代移动通信中的无线资源管理[M]．电子工业出版社，2005，8
[20] (美)Andrei Grebennikov．射频与微波功率放大器设计[M]．电子工业出版社，2006，4：150-223
[21] Miroslav D．Lutovac，Dejan V．Tosic，Brian L．Evans．信号处理滤波器设计[M]．第一版．北京：电子工业出版社，2004
[22] (美)Devendra K．Misra．射频与微波通信电路[M]．第一版．北京：电子工业出版社，2005
[23] 戚新波．检测技术与智能仪器[M]．第一版．北京：电子工业出版社，2005
[24] Harry h. Van Trees. Detection, Estimation, and Modulation Theory, Part Ⅳ, Optimum Array Processing[M]. Publishing House of Electronics Industry, 2002
[25] 王俊杰．检测技术与仪表[M]．第一版．武汉：武汉理工大学出版社，2006
[26] 毛孟达，贾建华．基于导频检测技术的射频前馈功放研究[J]．现代电子技术，2005，213(22)：62-64
[27] 张睿，苏娜，蒋阿芳，戈志勇，吴镝．基站射频自动测试系统解决方案[J]．通信世界通信测量，2005，29(3)：44
[28] 周杰，吕良飞．射频功放保护控制电路的设计与应用[J]．电子工程师，2002，28(8)：22-23
[29] 孙俊，李正明，盛占石．基于互联网的电网监测诊断系统[J]．计算机测量与控制，2002，10(12)：786-788
[30] 沈正，李正明，盛占石．基于Modem的电压监测系统软件平台设计与实现[J]．江苏理工大学学报(自然科学版)，200l，22(3)：79-83
[31] 朱孝勇，李正明．基于远程虚拟仪器的农村电网电能质量综合监测系统研究[J]．中国农村水利水电，2005，112(3)：112-114
[32] 闻映红，谈振辉．射频同轴开关转换仪的研制，电子测量与仪器学报，2005年4月第2期
[33] 陈邦媛．射频通信电路[M]．第一版．北京：科学出版社，2002
[34] LabVIEW Productions Introductions[M]. NI corporation, 2004
[35] 严丰庆，钱澄．射频开关及其在通信系统中的应用[J]．电子器件，2005，(1)
[36] 桂菊，闫茂德．基于GPIB接口的射频模块自动测试系统开发与应用[J]．国外电子测量技术，2003
[37] 黄璐璐，李志华，李训铭．VC++6.0环境下GPIB虚拟仪器的设计[J]．微计算机信息，2004
[38] http://www.3gpp.org/
[39] Moskowitz, L.; Greene, E.; Hurwitz, J. Virtual instruments: adding RF transmission line testing to an existing tester at almost no cost, AUTOTESTCON, 1994
[40] Pepin, S.; Molloy, M.; Hatch, R. Software- the key to making virtual instruments practical, AUTOTESTCON, 2004
[41] Sponsored by IEEE Communications Society, IEEE Workshop on High Performance Switching and Routing, IEEE, 2001
[42] Programmer's Guide HP8590 E-Series and L-Series Spectrum Analyzers and HP 8591C Cable TV Analyzer
[43] Measurement Guide & Programming Examples, Source code for Programming examples in the examples directory. Agilent Technologies, 2002
[44] Agilent Technologies PSA Spectrum Analyzers Documentation Set. Agilent Technologies, 2002
[45] E4405C用户编程指南．Agilent Technologies，2002
[46] http://www.vxipnp.org
[47] VPP-3.3: Instrument Driver Interactive Developer Interface Specification, ⅴⅹⅠplug&play Systems Alliance, December 13, 2001
[48] cdma2000 Guide with 1xEV-DV Agilent Technologies PSA Series and VSA E4406A. Agilent Technologies, Inc. April 2006
[49] Joseph Giarratano，Gary Riley．专家系统原理与编程[M]．第一版．北京：机械工业出版社，2000
[2] 李行善，左毅．自动测试系统集成技术[M]．第一版．电子工业出版社，2004
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