基于Visual Basic 的射頻信號自動測試系統

葉禮兵

（深圳職業技術學院，深圳，518055）

0 引言

眾所周知，測量自動化是測量儀器發展的主要方向，隨著現代科技的不斷發展，測試項目日益增多，測量范圍越來越多，對測試的速度、精度越來越高，表現在測試任務工作量大、精度要求高、測試速度快等方面，傳統手動操作儀器測試過程中，測試周期長，過程繁瑣，人為因素對測試誤差的影響較大，并且測量結果通常采用人工記錄，數據分析管理缺乏效率與持續性，在一定程度上不利于數據的積累與后續處理。傳統人工測量的局限性，注定其不能繼續滿足實際測量的需要，因此在無線通信測量行業必將被自動測試系統所取代。通常把在最少人工參與的情況下能自動進行測量、數據處理并輸出測量結果的系統稱為自動測試系統。一般，自動測試系統包括控制器、程控儀器與設備、總線與接口、測試軟件、被測對象五個部分。本文基于Visual Basic 語言以及GPIB 接口,設計了一套適用于各種信號測量的自動化測試系統。

1 系統組成與特點

本系統由計算機、GPIB 接口卡和GPIB 標準總線儀器通過標準GPIB 專用電纜連接而成。系統由計算機通過SCPI 語言對各種儀器進行統一控制和管理，實現各種設備的自動測試。系統硬件組成中，所有測試涉及儀器全部帶有GPIB 接口（GPIB 地址由程序統一分配），儀器與計算機之間通過GPIB 專用電纜連接，儀器之間的射頻信號傳輸則通過專用的信號連接線實現。本系統具有如下顯著優點：

1)儀器的遠程控制，包括啟動和關閉與參數設置等。

2)自動測量，并與測試指標比較自動給出測量結果。

3)系統對儀器進行程控，可通過自校準、多次測量平均等方式提高測量精度。

4)測量過程中對測量數據分時自動存儲，數據處理、分析靈活方便。

5)自動生成測量報告。

2 系統測試流程與軟件設計

測試開始時，計算機與儀器通過安裝的GPIB 卡進行通信。軟件通過SCPI 語言首先對儀器進行初始化設置，初始化完成后，軟件再根據測試模板對射頻信號發生器進行信號參數設置，然后控制測試儀器進行測量，測量完成后將相應測試結果讀回系統，根據預設的行業標準指標對相關數據進行分析與處理，最后給出測試指標的評價結果。

系統軟件采用模塊化設計,主要分為用戶管理模塊、查詢模塊、模板管理模塊、測試模塊、結果處理模塊5個子系統，每個子系統又包含若干個功能模塊。其中與測試流程相關的主要包括查詢、測試、結果處理、模板管理等模塊，查詢模塊負責測試模板、測試指令以及測試結果的查詢；模板管理模塊負責測試項目管理、指令模板管理、測試模板添加、測試模板管理、儀器類型管理、儀器型號管理等；測試模塊負責項目的整體測試和分項測試工作。系統通過關系數據庫實現各個子系統的關聯。數據庫中與測試流程相關的表單主要包括測試項目、測試模板、指令模板、測試結果4個，它們之間通過唯一的項目編號（ID）進行關聯。

以射頻信號發生器輸出頻率示值測試項目為例，說明測試流程的實現過程。該項目ID 為2，測試模板為測試時需進行設置的參數，包括信號發生器不同通道(var1)、頻點(var2)、信號電平(var3)等，測試模板為測試過程中涉及的11 條SCPI 語言，如下：

測試時，系統先調入測試模板，測試模板通過項目ID 找到對應的指令模板，指令模板中涉及的各種參數通過數據庫與測試模板關聯，得到測試項目所對應的完整指令，測試時通過反復調用以下兩個函數，實現對儀器設置或測量操作。

A）儀器設置操作

B）儀器測量操作

4 結論分析

本系統通過生產實踐證明，專業測試人員手工測試需耗時大半天的完整測試項目，采用本文開發的系統，僅需1個小時左右，且測試人員只需按照系統提示信息進行操作，無須掌握專業的儀器操作即可完成。綜上所述，本系統對測試人員的專業要求低，還可大幅度提高測試效率，再者，模塊化的設計便于修改和維護,易于后續功能開發與擴展。

[1] 聽雨軒工作室，AgilentVEE 虛擬儀器工程設計與開發。[M].北京：國防工業出版社，2004.

[2]劉國林，殷貫西等.電子測量[M].北京：機械工業出版社.2003.

[3] Agilent Technologies.Agilent technologies vISA user’s Guide[M].2001.