报财政预算(通信)-20100524

1通信测试平台建设方案一、通信测试平台建设目标山东省通信测试平台的总体目标：力争用三-五年左右的时间，建立一个能够服务科研与产业应用，对目前的实用通信技术和设备进行高水平的集中研发，并对未来通信关键技术进行跟踪和储备的高起点通信测试平台。二、建设内容通信平台主要针对射频及微波电路测试、通信基带设计及数字电路测试、无线通信综合测试、现代通信创新仿真与实验平台、光和有线通信数据业务测试、电磁兼容测试实验室6个方面建设。2009年已对射频及微波电路测试、无线通信综合测试、现代通信创新仿真与实验平台和电磁兼容测试实验室的工程部分进行了建设，2010年欲针对其余的通信基带设计及数字电路测试、光和有线通信数据业务测试、电磁兼容测试实验室内部设备3个方面进行重点建设。三、需求分析（一）通用测试平台建立通用的测试平台，满足目前主流通信产品研发测试、仿真设计的需求，并且将来能够平滑过渡到新的通信测试应用。通信一般分为无线通信、有线通信和光通信三大类，建立通用通信平台，应考虑这三类通信方式的研发、测试设备。1．无线通信研发测试需求我们按照产品的开发的一般过程，分为系统设计，基带、射频电路设计。从测试的角度一般分为建模仿真到半实物模拟测试，最后到系统级的联调。2．有线通信测试需求我们考虑系统级的联调测试、接入实体网络的测试。3．光通信测试需求2我们考虑光接入测试。（二）电磁兼容测试实验室随着现代无线电技术的发展，各种无线电设备越来越多，各种电磁干扰也越来越多，导致整个电磁环境越来越复杂，电磁干扰和电磁防护问题日益突出，如何保证新研制或新采购的军用设备、分系统及系统既不干扰其它设备的正常业务，又不受外界干扰正常工作，已成为当前的一大课题。因此我们考虑建立电磁兼容测试实验室。四、方案设计（一）通信基带设计及数字电路测试平台设计根据目前通信产品开发周期的一般过程，采用仪表与软件相结合的解决方案，建立一个从仿真验证——半实物模拟——全系统联调的层次化验证体系，从而成为一个具有多手段、层次化、立体式仿真及测试平台。根据平台建设思路，充分利用软件的灵活性与测试仪表的精确性，将通信系统验证划分为三个验证平台：系统建模仿真平台、半实物系统测试平台、系统联调测试平台。三个平台紧密联系，自顶向下逐步完成系统实现，自底向上逐步验证理论指导，从而实现了实验室验证手段的层次化管理体系，同时也避免了以往测试手段单一的弱点，确保了验证手段的灵活性和完备性。发射分机系统建模仿真平台系统联调测试平台外场验证自底向上的逐层验证信道模型接收分机半实物发射系统信道半实物接收系统半实物测试平台自顶向下的理论实现立体式层次化管理体系3三个验证平台体系将一个通信系统的验证分为了三个阶段。首先系统建模仿真阶段，这个阶段主要用到了2009年采购的ADS仿真软件。将通信系统的各部分功能，在系统建模仿真平台里进行精确的建模，包括基带电路建模、信号源建模、射频发射链路建模、信道建模、射频接收链路建模、信号处理模块建模等。该验证平台的目的是快速地验证对比各种体制、特定参数的通信系统的性能指标。在该验证平台上，能够建立完整的通信系统模型，能够仿真射频链路中的功放混频器等关键器件非线性失真对于通信系统性能的影响，能够考虑通信信道的各种特性参数，能够实现系统的高效数据流仿真。其次，半实物测试阶段。通过组合的方式，将仪表和软件联用，进行半实物仿真测试，大大方便项目中各个团队间的协作。而当某个通信系统的性能指标在第一个阶段验证通过，则可进行半实物测试。半实物测试将软件的灵活性与仪器的精确性有机的结合在一起，将系统的部分功能通过仪表来实现，从而进一步接近于实地验证系统的可行性。在半实物测试中，根据开发不同阶段的电路会用到不同的仪表。在测试通信电路的基带部分时，首先会用到高频示波器DSO91304A，它是在时域观察高速信号波形质量必不可少的工具。示波器可进行高速串行信号的自动时钟恢复、眼图生成、抖动分析，以及各种常见通信信号的模版测试。此外，示波器可与VSA矢量信号分析软件一起使用，可捕获基带IQ路信号，进行调制分析，为宽带通信、无线USB、蓝牙等UWB提供了强大，灵活的的物理层测试手段。而多通道的混合信号示波器MSO9404A在分析基带电路多模拟和数字通道的混合电路时，也非常必要。采用Windows平台，提供非常广泛的信号测量功能。16个完全集成的时间校准的数字通道能够深入分析电子系统中各种总线的定时关系。协议分析功能可快速、深入地了解通信中用到的各种串行总线的协议层和物理层之间的问题，比如USB、CAN、I2C、PCIe。混合信号示波器提供了各种软件来进行信号完整性的调试、分析和一致性测试。此外，在设计通信系统的基带电路时，示波器可以配置FPGA动态探头，可以快速分析基带电路。还可以配置电源分析套件来分析通信开关电源的一致性测试，并直接产生报告。当基带电路用FPGA复杂现场可编程电路实现时，逻辑分析仪16806A的多通道功能将尤为重要。它主要应用于数字/基带中频电路的调试、测量、功能验证，以及数字系统优化，以定时与状态分析的方式完成对总线的分析和调试。16800逻辑分析仪利用动态探头技术可以选定通信发射机和接收机中的FPGA内部的测试节点，将测试节点的信号引入器件物理管脚上，可大大节省FPGA资源，并提高测试的全面性。为了进一步验证FPGA内部的调制解4调算法的性能，逻辑分析仪内部可结合89601A矢量信号分析软件进行调制特性分析，如信号矢量图、星座图、IQ波形、眼图、幅度误差、相位误差、频率误差、信噪比、EVM等。此外，还需要配置一些实验室用到的通用数字电路测试仪表。数字万用表34410A是实验室常用仪表。34410A6½高性能数字万用表可用于测量DCV、DCI、ACV、ACI电阻、电容、温度、二极管连通性等测试。此外，其内部带50K的非易失存储器，可保存多个测试的结果，并可通过LAN、USB或GPIB传送至PC进行分析。音频分析仪U8903A主要用于测量通信设备中声音部件的特性参数。音频分析仪采用低失真音频源，集失真计、SINAD计、频率计数器、交流电压表、直流电压表和FFT分析仪的功能于一身。与信号发生器配合使用，可对接收机的音频特性进行测试，如手机、车载无线电、电台等。利用其内部的音频源，配合频谱分析仪，可对发射机的性能进行测试。此外，由于分析仪内置音频源和分析仪，在不需要其它仪表的情况下，可对通信终端中的音频放大器的特性进行测试。直流电源分析仪N6705A，随着通信系统越来越数字化，基带部分的信号处理都是通过FPGA（可编程门阵列）来实现。在设计FPGA时，必须要重视电源问题。FPGA电路有多路电源输入，这些电源输入需要有精确的上电时序。N6705A直流电源分析仪为多路严格上电提供了无与伦比的使用方便性。直流电源分析仪集成多达4个具有数字万用表、示波器、任意波形发生器和数据记录仪。使用N6705A其本身还具备测量流入被测件的电流电压的能力。此直流电源分析仪无需开发程序来控制多台电源实现精确的上电时序，而只需通过前面板即可执行多路电源的精确时序上电。当需要构建自动化测试系统时，N6705A可通过GPIB、USB、LAN进行编程，符合LXIC类标准。函数发生器33250A可提供11种标准波形以及脉冲和任意波形，是同类产品中频率最稳定、失真最小的函数发生器，可作为电路调试、分析的基础仪表。函数发生器还具有AM、FM和FSK调制能力，是基带电路调试的基本仪表。高频计数器53132A是测试频率、周期及多通道间时间间隔的通用仪表。当测试基带信号或其它数字电路信号频率时使用。53132A具有很高的性能及测试精度，12位/秒的频率/周期分辨率，和150ps的时间间隔分辨率。此外，53132A还为时间间隔测量提供先进的外同步工作模式。配置第三个3GHz测试通道，可满足目前通信测试的应用。电子负载N3300A是一种能控制电流、电压和电阻的仪器，最适合对负载有要求的电源系统以及通信系统中的大功率器件进行评估。电子负载是吸收功率，而不是产生功率。它们5能承载电流、电压和最大额定功率。电子负载不需要万用表，内置的测量系统能同时测量电压和电流。最后，所有的通信产品都需要系统级测试，综合判断产品性能、指标及与其它相关产品的交互性等。系统联调测试阶段，根据产品采用的不同通信制式标准，需要用不同仪表进行综合测试，通用的综合测试仪器可以测试多种类型的产品，并且将来还可以扩充到新的标准中。（二）光和有线通信数据业务测试平台设计对于有线的数据通信产品，N2X系列仪表能够满足有线网络互联网的测试。N2X多功能通信设备测试仪，用途十分广泛，可用于测试多种类型的数据通信设备，其中包括：企业网设备、城域网设备和核心骨干网设备。它可以在POS、ATM和以太网测试端口上模拟真实的具有Internet网络规模的业务流量，用于测试设备的转发性能；可以仿真多种类型的协议，用于仿真真实的网络拓扑结构，用于测试设备对协议的处理性能和协议容量；提供多种协议的协议一致性测试集，测试设备所开发的协议的准确性；提供协议和流量的集成测试的功能，仿真网络的规模、复杂性和动态变化的特性，测试设备的可靠性和可用性。数据通信网络分析仪系统是一种突破性的测试与测量技术，在一个架构中融合了所有接入技术测量功能。它可以在任何低层局域网或广域网技术上，全面统一地测试网络，完成高层性能测量和协议分析。该系统是为当前1Gb/s及以下速率的调度和分布式测试而设计的。本地分析仪和远程分析仪实现了时钟同步化，为在测量时保证高水平的服务质量提供了手段，而这一点对多业务网络测试至关重要。专家分析套件绘制利用率和各期健康状况图，提供了与连接、协议和相关网络事件有关的汇总信息。注释程序提供了连接上和节点上详细的网络事件列表。协议统计数据提供了网上活动协议的详细视图，包括利用率统计、误码数量和平均帧长度。节点发现功能提供了节点物理地址、名称、网络地址和每个节点上发生的事件列表。连接统计数据提供了每条活动连接的详细视图，包括采用的协议和遇到的问题。网络重要数据列出了网上的每个节点，说明了利用率和数据链路层（DLL）错误。线路重要数据概括了物理层信息，如利用率、碰撞率、局域网或FECN、帧中继BECN和DE帧错误。译码以汇总格式、详细格式或十六进制格式显示了网上每个分组的内容。无线和数据通信所要传输的数据量越来越大，传输距离越来越远，要求的传输速度越来越快，目前通信领域为解决这个难题，广泛使用光通信来完成。用于光通信信号测试时，由于不但要求测试电信号，还要求直接对光纤上传输的光信号进行测试。目前一般被测光信号6的带宽为10GHz以下，但都以一定特定倍数速率形式传输，所以要求有专门的滤波器配合。86100C主机是采样示波器，配置86105C光电混合测试模块，可以同时测量光和电信号的眼图、交叉点、消光比等参数。滤波器可以根据需要自主选择。在光通信模块生产研发中有着广泛的应用。当通信系统中各部分模块都能正常工作时，需要对整个系统进行整体评测，在通信领域中通常是使用误码率来进行说明。误码仪首先发出一串伪随机码到被测通信系统，经过系统传输，最终将输出的信号环回到误码仪做接收，之后将接收到的码和发送的码做比较，得到误码率，来评测系统是否正常工作。10GHz的误码仪能满足目前光通信系统的需要，而N4903A还能够任意的定义输出码的幅度和格式，以及将信号加载干扰，形成压力眼图，最大限度的模拟真实的网络结构，反映出通信系统在极限状况下的抗干扰能力。（三）电磁兼容测试实验室设计综合测试完成以后，在产品完成设计后上市之前，国家规定需要对产品进行电磁兼容测试，以保证产品不对外发出干扰信号，以及不会因外部干扰而中断工作。电磁兼容测试根据产品不同的研制阶段，可分为诊断测试（预测试）和认证测试：认证测试，需要满足一定的测试标准和规范，要求精确的测试仪器和专门的测量场地，测试比较费事，需要有通过国家电磁兼容认证的实验室测试，测试费用比较高。因此一般在试验样机或产品定型时才进行认证测试；诊断测试，不需要严格遵守认证测试标准和规范的