基于Visual Basic 的射频信号自动测试系统

叶礼兵

（深圳职业技术学院，深圳，518055）

0 引言

众所周知，测量自动化是测量仪器发展的主要方向，随着现代科技的不断发展，测试项目日益增多，测量范围越来越多，对测试的速度、精度越来越高，表现在测试任务工作量大、精度要求高、测试速度快等方面，传统手动操作仪器测试过程中，测试周期长，过程繁琐，人为因素对测试误差的影响较大，并且测量结果通常采用人工记录，数据分析管理缺乏效率与持续性，在一定程度上不利于数据的积累与后续处理。传统人工测量的局限性，注定其不能继续满足实际测量的需要，因此在无线通信测量行业必将被自动测试系统所取代。通常把在最少人工参与的情况下能自动进行测量、数据处理并输出测量结果的系统称为自动测试系统。一般，自动测试系统包括控制器、程控仪器与设备、总线与接口、测试软件、被测对象五个部分。本文基于Visual Basic 语言以及GPIB 接口,设计了一套适用于各种信号测量的自动化测试系统。

1 系统组成与特点

本系统由计算机、GPIB 接口卡和GPIB 标准总线仪器通过标准GPIB 专用电缆连接而成。系统由计算机通过SCPI 语言对各种仪器进行统一控制和管理，实现各种设备的自动测试。系统硬件组成中，所有测试涉及仪器全部带有GPIB 接口（GPIB 地址由程序统一分配），仪器与计算机之间通过GPIB 专用电缆连接，仪器之间的射频信号传输则通过专用的信号连接线实现。本系统具有如下显著优点：

1)仪器的远程控制，包括启动和关闭与参数设置等。

2)自动测量，并与测试指标比较自动给出测量结果。

3)系统对仪器进行程控，可通过自校准、多次测量平均等方式提高测量精度。

4)测量过程中对测量数据分时自动存储，数据处理、分析灵活方便。

5)自动生成测量报告。

2 系统测试流程与软件设计

测试开始时，计算机与仪器通过安装的GPIB 卡进行通信。软件通过SCPI 语言首先对仪器进行初始化设置，初始化完成后，软件再根据测试模板对射频信号发生器进行信号参数设置，然后控制测试仪器进行测量，测量完成后将相应测试结果读回系统，根据预设的行业标准指标对相关数据进行分析与处理，最后给出测试指标的评价结果。

系统软件采用模块化设计,主要分为用户管理模块、查询模块、模板管理模块、测试模块、结果处理模块5个子系统，每个子系统又包含若干个功能模块。其中与测试流程相关的主要包括查询、测试、结果处理、模板管理等模块，查询模块负责测试模板、测试指令以及测试结果的查询；模板管理模块负责测试项目管理、指令模板管理、测试模板添加、测试模板管理、仪器类型管理、仪器型号管理等；测试模块负责项目的整体测试和分项测试工作。系统通过关系数据库实现各个子系统的关联。数据库中与测试流程相关的表单主要包括测试项目、测试模板、指令模板、测试结果4个，它们之间通过唯一的项目编号（ID）进行关联。

以射频信号发生器输出频率示值测试项目为例，说明测试流程的实现过程。该项目ID 为2，测试模板为测试时需进行设置的参数，包括信号发生器不同通道(var1)、频点(var2)、信号电平(var3)等，测试模板为测试过程中涉及的11 条SCPI 语言，如下：

测试时，系统先调入测试模板，测试模板通过项目ID 找到对应的指令模板，指令模板中涉及的各种参数通过数据库与测试模板关联，得到测试项目所对应的完整指令，测试时通过反复调用以下两个函数，实现对仪器设置或测量操作。

A）仪器设置操作

B）仪器测量操作

4 结论分析

本系统通过生产实践证明，专业测试人员手工测试需耗时大半天的完整测试项目，采用本文开发的系统，仅需1个小时左右，且测试人员只需按照系统提示信息进行操作，无须掌握专业的仪器操作即可完成。综上所述，本系统对测试人员的专业要求低，还可大幅度提高测试效率，再者，模块化的设计便于修改和维护,易于后续功能开发与扩展。

[1] 听雨轩工作室，AgilentVEE 虚拟仪器工程设计与开发。[M].北京：国防工业出版社，2004.

[2]刘国林，殷贯西等.电子测量[M].北京：机械工业出版社.2003.

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