通信电台自动测试系统软件设计与实现

广州海格通信集团股份有限公司 吴鉴冰

通信电台自动测试系统软件设计与实现

广州海格通信集团股份有限公司 吴鉴冰

随着现代信息科学领域中计算机技术、信号处理技术的高速发展，加速了电子测量技术的变革，新的测量方法、理念不断的涌现，测量技术正朝着数字化、自动化、标准化、多功能化的方向发展。手工测试越来越不能满足企业日常经营的实际要求，于是引入了自动化测试来帮助减轻测试所带来的压力。本文介绍了电台测试软件结构及技术标准，遵循的设计原则，测试方法等内容；分析了电台测试系统软、硬件结构以及软件实现。

电台；自动测试系统；软件设计；功能实现

1.前言

科技的迅速发展，利用计算机进行自动测试系统(Automatic Test System，ATS）应用在通信、航空航天、军事等各个领域。随着软件系统的广泛应用，计算机能够对各类信息和数据进行高速而又准确的处理，在软件测试中可以由计算机代替人工去测试固定测试项目，还可以实现与时序、死锁、资源冲突、多线程等相关的复杂测试任务，大大减少测试人员的工作量和测试成本，并提供高效的测试效率。自动化测试可重复使用，利用测试脚本编程语言实现重复使用。应用较为广泛，并且测试结果客观、标准。

2.电台测试软件结构及测试方法

国内目前电台自动测试系统框架主要有关键字/表驱动、数据驱动、数据驱动与关键字的混合框架等。测试方法主要有关键字驱动自动化测试方法，数据驱动的自动化测试方法。关键字驱动方式的测试代码便于重用，并且数据表记录包含了动作，输入数据和输出的期望结果；数据驱动方式的不便测试代码重用，并且对测试人员的编程能力要求比较高；应用广泛的为关键字和数据驱动的混合测试方法，具有兼容关键字驱动和数据驱动特点。软件自动化测试实现的主要方法有∶进行静态和动态的代码分析、捕获和回放测试过程、测试脚本技术、虚拟用户技术和测试管理技术[2]。

3.电台软件自动化测试过程

电台软件测试主要有单元测试、集成测试、确认测试、系统测试以及验收测试，自底向上、逐步集成。

单元测试实现试开发软件中最小的单元模块(或源程序单元)。即在某个特定条件下测试对应的特定函数，或者测试由几个函数组成的部分功能。集成测试将一个应用系统中己经测试过的各个模块组装起来进行测试，以验证各模块一起工作时彼此间没有冲突干扰，且模块间的数据可以正确的传输，检查程序设计的结构是否存在问题。确认测试发现并己修正接口的错误，需要开始确认测试，检验软件开发初期制定的验证准则，确保开发的软件能够实现所有的功能以及性能的要求。系统测试检验开发的软件产品能否与系统的其他部分（如计算机硬件、网络、外部设备等）协调的工作，以及该系统是否满足需求规格。验收测试确定开发的软件是否满足最终用户的需求。

最后，整合测试用例、测试框架和测试程序进行联调。保证能够正确有效的测试软件产品，发现电台设备存在的问题。

4.电台自动测试软件设计

4.1 软件架构设计

电台自动测试系统软件分成交互界面、程序级、功能描述级和驱动级等。顶层的交互界面作用是实现所有相关信息的获取与展示，并且把测试相关的仪器信息、参数信息等传给测试参数程序以及配置文件，然后调用测试参数程序以完成最终的电台参数测试功能。电台自动测试系统软件主要由信息管理、自检校准、测试开发、测试执行、信息查询和系统帮助六个模块组成，包含的主要数据库主要包括平台综合信息库、自检校准信息库、被测对象信息库、测试结果信息库和测试参数库等。电台自动测试系统的主要任务是控制电台工作在指定状态下，并控制测试设备即各种PXI板卡，令其产生信号供给电台工作使用或接收并分析电台返回来的信号，实现对电台关键性能参数的测量进而判断电台是否处于正常工作状态。

4.2 电台测试设备信息管理

电台测试设备信息管理主要实现电台自动测试系统硬件驱动的名称，驱动所在位置等硬件信息的增加、删除、修改和查询。被测设备信息管理是对被测试电台的名称，生产厂家，生产时间，所属单位，预计报废时间等信息的增加、删除、修改和查询，同时作为信息入口，是测试开发和测试执行的基础。校准信息管理是对校准人员，校准单位，校准证书存储位置等信息的增删改查，同时可以查看校准单位颁发的设备校准证书。同时可查看开机自检信息，每次自检结果自动存入系统数据库的相关表中。

电台自动测试系统在工作过程中，射频输入输出信号经过一系列的连接线缆和开关，容易产生测量通道的误差。为减少测量通道误差，需要对自动测试系统进行通道校准，保存校准数据并对校准数据进行一定处理以便进行数据补偿。需要针对校准数据进行数据拟合。系统中采用的数据拟合方法是相邻频率点直线拟合法。

4.3 自动测试软件功能实现

本文按实践设计的短波电台自动测试系统为例，作为平台型的软件，必须具备非常灵活的产品架构，在保证主体框架不变的前提下，可以方便地实现型号、批次、测试和仪器管理，使用户在配置和测试时，达到周期短、操作方便。软件架构需采用了独立的测试层和用户界面层系统采用C/S结构。分为功能测试流程和数据管理层（即客户端）和设备驱动、仪器管理、测试层（即服务端），客户端负责测试流程的定制、测试参数设置、测试规划管理、数据的处理、存储和显示，实现各种用户界面操作接口。服务器端主要负责各类设备的驱动和仪器管理及根据客户端指令进行某个指定功能的测试，服务端实现了仪器和测试透明化管理，为客户端提供统一的测试接口。它解决了电台自动测试软件的业务描述，与电台型号、测试批次、测试仪器型号、电台测试指标、指标测试参数设置之间的交互管理问题。

在测试层，应提供独立的仪器管理功能、统一的测试接口和可扩展的设备驱动模块。该层屏蔽了技术细节，具有良好的扩展性和兼容性，使开发人员能够集中精力关注电台测试中的业务与管理问题。为用户界面层提供透明的仪器管理和测试功能模块，上层仅需要告诉测试层需要什么测试功能及参数即可，而不必关心是哪一台仪器以及怎么实现了测试功能。统一的测试接口，让上层开发人员摆脱了用户界面管理和繁琐的仪器操作交错管理的梦魇，从而有更多的精力为用户提供更好的界面服务。

在用户界面层，提供独立的数据处理功能和测试管理功能。

数据处理功能：包括电台型号管理、批次管理、用户管理、测试数据管理和报表输出等，使用户可以方便地定制新的型号和批次。

测试管理功能：包括测试规划管理、测试项目定制、测试参数设置和测试操作等，使用户可以方便地规划测试和进行测试。用户界面层可以使用户把所有的精力专注于电台测试业务的设计、管理和操作。

图1 电台管理业务流程图

用户可单测一个指标，也可测选中指标名称前的复选框测试多个指标，对已测试过的指标会在右边的已测电台中列出，选中已测电台可以查看已测结果，还可以重新测试该电台。注： (测试单元格为蓝色表示该指标还没有测试，为红色表示测试不合格，为绿色则为测试合格)。单指标重测：当要重测的指标是红色时，只需单击该指标的测试单元格则启动测试程序，若为绿色时，需双击该指标，测试该指标。指标内重测：当一指标只是少数频点或工作方式的测试有错误时，可在测试结果窗体内双击相的红色单元格即可对该单元格的数据进行重测，此种方式主要是节省时间。具体界面如图2所示。

图2 测试管理模块界面2

图3 测试电台指标设置界面

4.结论

军用电台在部队装备体系作用越来越重要，保障设备尤其是自动测试系统近些年发展迅速。电台自动测试系统软件包含系统管理、自检校准、测试开发、测试执行和信息查询、故障诊断、测试分析等功能。自动测试系统设计完备，通过调用测试程序集实现对电台装备关键性能参数的自动测试与数据处理。

[1]潘国强,李小龙,武文光．军队装备大修现状浅析[J]．装备制造技术,2011,6：111-113．

[2]刑亚坤,吴国庆,李永贵．军用短波电台野战通用自动检测系统测试方法研究[J]．现代电子技术,2009,1：14-16．

[3]李涛．电台自动测试与分析系统的设计与实现[D]．济南：山东大学,2012,10．