射頻類產品通用自動測試的研究

曹德蘭，陸朝光

（中國電子科技集團公司第五十四研究所，河北石家莊 050081）

射頻類產品廣泛應用于交通、通信、醫療等各行業，射頻技術能有效提高生產效率、保障信息安全等，但其種類較多，測試指標、測試環境也隨著應用范圍而復雜多變。目前，射頻類產品的自動測試都會針對某一種軟件進行開發來提高測試效率，但開發周期較長，無法滿足生產應用的需求，且新開發的測試軟件都需要進行驗證、調試、檢驗等工作，使得軟件開發成本和后期維護成本較高。

為此，提出了一種基于射頻類指標的通用自動測試系統平臺，可支持測試序列流程的即時編寫，通過編寫txt 格式的配置文件，便可實現各種指標的自動測試。在不修改軟件的情況下滿足多產品、多場景的應用，具有較強的靈活性和兼容性，同時降低了軟件開發周期，提高了自動測試應用效率。

1 系統硬件構成

系統硬件由計算機、GPIB 可控測試儀器和射頻類產品組成，計算機內安裝射頻類產品通用自動測試系統軟件；GPIB 是一種通用接口總線，常用在一些儀器設備上作為通訊控制接口，可通過軟件開發，實現對儀器設備的自動控制和數據傳輸；射頻類產品通用自動測試系統內集成了頻譜儀、信號源、失網、標網等GPIB 類端口可控的儀器指令，將相關儀器的指令，按照配置文件的編寫規則編寫，即可實現對該儀器的遠程控制。大部分射頻類產品可通過串口協議對其發射頻率等指標進行控制，因此，射頻類產品通用自動測試系統內還集成了串口控制命令和UDP 控制命令，可根據產品控制協議類型選擇相應的端口對產品進行控制。

測試系統的硬件構成如圖1所示，計算機內安裝GPIB 接口驅動軟件和射頻類產品自動測試系統，計算機通過GPIB 接口對儀器發送測試指標時所需的遠程控制指令，通過串口對射頻類產品發送串口控制指令。

圖1 測試系統的硬件構成

2 自動測試軟件設計

2.1 軟件系統組成

射頻類產品通用自動測試軟件采用LabVIEW 為軟件開發環境，按照實現的功能，將整個測試系統進行模塊劃分，各功能模塊間通過數據交互實現其指定功能。該軟件系統共由7大模塊組成，分別是：測試信息修改、填寫模塊，txt 配置文件執行模塊，測試記錄模塊，txt 配置文件讀取模塊，指標判定模塊，測試數據實時顯示模塊，頻譜儀波形顯示模塊。

測試信息修改、填寫模塊，通過設計人機交互界面實現射頻類產品測試的基礎信息和儀器信息的錄入及修改，如生產編號、產品編碼、產品ID、操作人員、記錄填寫路徑等信息的填寫，以及測試用儀器信息的選取。

txt 配置文件讀取模塊根據配置文件的路徑，自動找到并獲取對應配置文件中的內容。通過逐行讀取配置文件內容，實現射頻類產品測試指標參數的導入、測試流程控制、儀器初始化等功能，從而實現按照txt 配置文檔，自動完成產品指標的測試。

txt 配置文件執行模塊，將讀取的配置文件內容按照儀器控制命令、端口控制命令、數據記錄指令、輔助測試指令等進行分類理。儀器控制指令中，通過將信號源、頻譜儀等GPIB 可控儀器的編程儀器命令模塊化，使各指令便于重組，從而實現不同儀器的遠程設置功能。根據配置文件內容的順序控制各儀器進行儀器狀態配置、測試數據讀取，從而完成指標的自動測試任務。每個指標測試完成后，都會將采集到的數據傳遞給指標判定模塊和測試記錄模塊，用于記錄判定和保存。

指標判定模塊具有測試數據是否合格的判定功能。將測試指標的合格上限和下限寫入txt 配置文件中，自動測試軟件會將測試采集數據與之比較，得到測試數據合格與否的判定結果，并將指標判定結果傳遞至測試數據記錄存儲模塊。

測試記錄模塊將讀取的測試數據自動保存到Access 數據庫中。按照測試記錄表頭的內容，將產品編碼、產品ID、測試指標名稱、測試結果、判定結果、測試人、測試時間等信息自動填寫到測試數據記錄表中，實現測試數據自動填寫、數據表格自動保存功能。

測試數據實時顯示模塊和頻譜儀波形顯示模塊完成外圍輔助功能，在軟件運行過程中，產品的測試數據、合格判定結果等內容會實時顯示在操作界面上，便于操作人員對產品指標的測試進度、測試結果進行過程監控。同時，自動測試軟件會將測試過程中頻譜儀的實時波形圖顯示在界面中，便于對產品測試指標信號的輸出波形圖進行觀察和監測。

2.2 軟件界面設計

為便于測試人員進行操作，界面的左邊主要以輸入配置信息為主，界面的右邊主要以程序的運行過程指示和測試指標結果的實時顯示為主。程序運行前，選用測試指標時所需的儀器，將測試產品信息填寫完整。點擊“開始”后，測試軟件將自動讀取txt 配置文件的內容并顯示在右側。利用進度條指示，可觀測軟件運行的測試進度，利用合格指示判定指示燈，可觀察配置文件內所有指標的最終合格判定結果。

2.3 軟件流程設計

射頻類產品通用自動測試軟件采用事件機制協調控制各模塊的運行，在各模塊完成各自的功能后返回主界面，等待操作人員進行下一步的操作。操作人員通過點擊“測試”按鍵，即可觸發讀取配置文件，使程序按照txt 配置文件的內容執行，逐一實現儀器、串口的控制，以及測試數據的記錄功能。軟件的流程如圖2所示。

圖2 軟件系統流程

該自動測試系統，目前可實現頻譜儀、信號源、失網、標網4種常用射頻指標儀器的控制，以及串口和UDP 常用的端口控制。

2.4 配置文件的編寫

用文本文件txt 格式編寫的配置文件在射頻類產品通用自動測試系統中起著關鍵作用，是儀器控制、端口控制及測試流程控制的關鍵。編輯相關的儀器和串口命令可實現相關儀器的控制和串口的控制，其控制方法靈活，編輯簡單，可短時間內通過重組文檔的測試指令，實現新產品的測試。儀器控制命令的格式由儀器名及相應控制指令組成，端口控制的命令由端口號及相應端口命令符組成，部分儀器控制編寫的配置文件如圖3所示。儀器的控制地址、端口的配置及地址可在軟件操作界面中進行編輯修改，當軟件測試啟動后，自動測試系統會根據設置的地址信息對相應儀器和端口進行管理和通信。

圖3 txt配置文件示例

3 結束語

文章根據射頻類產品測試指標的特點，設計了射頻類產品通用自動測試系統，實現了儀器命令、端口控制指令的靈活組建。在不修改軟件的情況下，可滿足多種射頻類產品不同測試配置、測試場景的要求，提高了軟件的通用性和兼容性。利用txt 文本文件編輯的配置文件編寫簡單方便，可短時間內根據產品測試要求完成多種指標儀器端口控制的編輯，實現產品指標的自動測試，極大縮短了新產品的軟件開發周期，提高了軟件開發效率。