CN109756278A - 一种基于蓝牙空口的gps-ota闭环测试方法 - Google Patents

一种基于蓝牙空口的gps-ota闭环测试方法 Download PDF

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蔡俊杰
田晓明
王正坤
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Abstract

本发明公开了一种基于蓝牙空口的GPS‑OTA闭环测试方法，属于通信技术领域，包括建立PC电脑、待测辅助设备、标准辅助设备、GPS信号源、双极化天线、天线开关、暗室、待测设备和标准设备，PC电脑、待测辅助设备、标准辅助设备、GPS信号源和天线开关均设于暗室的外边，暗室内部设有双极化天线、待测设备和标准设备，解决了GPS有源天线测试时集成芯片自身底噪干扰大的技术问题，通过蓝牙将测试数据实时反馈，来实现闭环测试，有效解决终端自身干扰问题，测试更准确，精度更高，定位时间更快的测试效果，并且在无线通信中也具备传输可靠、静态较低传输时延的特点。

Description

一种基于蓝牙空口的GPS-OTA闭环测试方法
技术领域
本发明属于通信技术领域，特别涉及一种基于蓝牙空口的GPS-OTA闭环测试方法。
背景技术
随着智能手机的普及，GPS已经成为智能终端导航、定位等业务的一项必备功能。由于GPS采用卫星通讯技术，GPS信号经过大气层损耗以及一些如城市多径效应的影响，实际到达终端的信号已经很微弱，这就要求接收机有着更为优良的性能。因此对GPS无线接收***的有源天线测试是十分必要的。
民用GPS目前主要使用L1频段为终端下行通信业务提供支持，主要应用于导航、定位、授时和测速。这就对测量方案提出了挑战，因为单项通讯(开环)***无法形成有效的反馈机制，在测试过程中就会出现很多因天线方向性导致的不准确的情况。出于以上考虑行业内也出现了一些闭环测试方案：即***通过WLAN空口(IEEE802.11体系标准)将GPS测量数据实时回传给控制单元分析，并根据分析结果实时调整GPS信号。此方案可以有效地解决开环测试***的缺陷，但目前终端IC集成度高，许多FM/BT/WLAN/GPS都已经集成做在一起，在WLAN数据传输时(一般终端WIFI发射机功率不小于10dbm)会引起IC底噪升高，可能会对GPS接收机性能造成额外干扰影响，导致GPS性能变差。
传统开环测试框图如图1所示，当DUT开机后通过测量天线获取GPS信号发生器的特定信号，控制端通过时间参量不断控制暗室转台的状态和极化分量的切换，来实现测量。DUT获取GPS信号经过TC和BB处理后获取载噪比CN0，并作为测量数据保存在存储设备中。
传统的机设计方案中GPS接收机在强信号下容易出现阻塞，而弱信号下会出现失真(测试结果见图2，图2中的曲线为GPS接收机载噪比db)，若想获取准确的测试值，需经过多次反复测试并不断修正信号源的发射功率，由于开环测试不能形成有效反馈，来去自适应地调整信号源的发射功率，所以传统的开环测试有着效率低，准确性不高的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于蓝牙空口的GPS-OTA闭环测试方法，解决了GPS有源天线测试时集成芯片自身底噪干扰大的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种基于蓝牙空口的GPS-OTA闭环测试方法，包括如下步骤：
步骤1：建立PC电脑、待测辅助设备、标准辅助设备、GPS信号源、双极化天线、天线开关、暗室、待测设备和标准设备，PC电脑、待测辅助设备、标准辅助设备、GPS信号源和天线开关均设于暗室的外边，暗室内部设有双极化天线、待测设备和标准设备；
待测辅助设备和标准辅助设备分别通过两根USB总线与PC电脑通信；
天线开关和GPS信号源通过GPIB接口与PC电脑通信；
双极化天线与天线开关电连接；
步骤2：待测设备和标准设备均为蓝牙设备，待测设备与待测辅助设备蓝牙配对；标准设备与标准辅助设备蓝牙配对；
步骤3：PC电脑向GPS信号源发送测试命令，GPS信号源接收到测试命令后，发出GPS信号值A0；
步骤4：GPS信号值A0通过双极化天线送到暗室内；
步骤5：GPS信号值A0在暗室内经过空口衰减后，同时被待测设备和标准设备接收；
步骤6：待测设备解析GPS信号值A0并转换成GPS的载噪比CNR0，并将该值以数据流形式传送给待测辅助设备，待测辅助设备再通过USB数据传输给PC.
同时，标准设备解析GPS信号值A0并转换成GPS的载噪比CNR1，并将该值以数据流形式传送给标准辅助设备，待测辅助设备再通过USB数据传输给PC；
步骤7：CNR1是标准设备的返回值，对于这个标准值PC会控制信号源来发对应的标准功率。PC收到CNR0和CNR1这两个返回值后会根据两个两个值的差值来计算调节信号源的发射功率，并会发出1个新的功率值A1；
步骤8：重复执行步骤3到步骤7，从而找出待测设备的接收性能极限值；
步骤9：根据步骤3到步骤8的方法，通过用标准设备来作为基准，用类似差分的方式测试出待测设备的接收性能。
优选的，所述GPS信号源为Agilent8960。
优选的，所述待测辅助设备和所述标准辅助设备均为带有蓝牙功能的Android智能手机。
优选的，所述天线开关用于控制双极化天线的发射方向。
本发明所述的一种基于蓝牙空口的GPS-OTA闭环测试方法，解决了GPS有源天线测试时集成芯片自身底噪干扰大的技术问题，通过蓝牙将测试数据实时反馈，来实现闭环测试，有效解决终端自身干扰问题，测试更准确，精度更高，定位时间更快的测试效果，并且在无线通信中也具备传输可靠、静态较低传输时延的特点，不仅可以得到更为准确的测试结果，还可以获取清晰的过程数据，方便对天线的辐射方向图进行分析。
附图说明
图1是传统开环测试***构架图；
图2是传统开环测试***构架图的测试结果图；
图3是本发明的***构架图；
图4是本发明的暗室测试的灵敏度以及天线方向图。
具体实施方式
如图1-图4所示的一种基于蓝牙空口的GPS-OTA闭环测试方法，包括如下步骤：
步骤1：建立PC电脑、待测辅助设备、标准辅助设备、GPS信号源、双极化天线、天线开关、暗室、待测设备和标准设备，PC电脑、待测辅助设备、标准辅助设备、GPS信号源和天线开关均设于暗室的外边，暗室内部设有双极化天线、待测设备和标准设备；
待测辅助设备和标准辅助设备分别通过两根USB总线与PC电脑通信；
天线开关和GPS信号源通过GPIB接口与PC电脑通信；
双极化天线与天线开关电连接；
目前主流手机设计中WLAN/BT/GPS等都已集成在1个芯片中，任何两个功能同时工作都务必会使IC自身底噪变大。由于一般WLAN的发射功率都在10dbm以上，而BT(蓝牙)的发射功率一般都在0dbm以下，相对要比WLAN小很多，相应的引起的IC的EMI底噪也会比用WLAN时小很多；
如表1和表2所示的数据可以看出，在分别打开蓝牙和打开WIFI的情况下，蓝牙要比WIFI的对GPS的干扰要小很多；且定位时间也更接近默认状态。
表1
表2
本发明采用待测辅助设备和标准辅助设备均为智能手机，其成本低，操作简便。
本发明例采用的标准设备为生产厂家指定的用于制定检查标准的正常设备。
步骤2：待测设备和标准设备均为蓝牙设备，待测设备与待测辅助设备蓝牙配对；标准设备与标准辅助设备蓝牙配对；
步骤3：PC电脑向GPS信号源发送测试命令，GPS信号源接收到测试命令后，发出GPS信号值A0；
步骤4：GPS信号值A0通过双极化天线送到暗室内；
步骤5：GPS信号值A0在暗室内经过空口衰减后，同时被待测设备和标准设备接收；
步骤6：待测设备解析GPS信号值A0并转换成GPS的载噪比CNR0，并将该值以数据流形式传送给待测辅助设备，待测辅助设备再通过USB数据传输给PC.
同时，标准设备解析GPS信号值A0并转换成GPS的载噪比CNR1，并将该值以数据流形式传送给标准辅助设备，待测辅助设备再通过USB数据传输给PC；
步骤7：CNR1是标准设备的返回值，对于这个标准值PC会控制信号源来发对应的标准功率。PC收到CNR0和CNR1这两个返回值后会根据两个两个值的差值来计算调节信号源的发射功率，并会发出1个新的功率值A1；
步骤8：重复执行步骤3到步骤7，从而找出待测设备的接收性能极限值；
步骤9：根据步骤3到步骤8的方法，通过用标准设备来作为基准，用类似差分的方式更加快速有效精准测试出待测设备的接收性能。
优选的，所述GPS信号源为Agilent8960(内置GPS模块)。
优选的，所述待测辅助设备和所述标准辅助设备均为带有蓝牙功能的Android智能手机。
优选的，所述天线开关用于控制双极化天线的发射方向。
本发明所述的一种基于蓝牙空口的GPS-OTA闭环测试方法，解决了GPS无线接收***的有源天线测试是干扰大的技术问题，通过蓝牙将测试数据实时反馈，来实现闭环测试，有效解决终端自身干扰问题，测试更准确，精度更高，定位时间更快的测试效果，并且在无线通信中也具备传输可靠、静态较低传输时延的特点，不仅可以得到更为准确的测试结果，还可以获取清晰的过程数据，方便对天线的辐射方向图进行分析。

Claims (4)

1.一种基于蓝牙空口的GPS-OTA闭环测试方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：建立PC电脑、待测辅助设备、标准辅助设备、GPS信号源、双极化天线、天线开关、暗室、待测设备和标准设备，PC电脑、待测辅助设备、标准辅助设备、GPS信号源和天线开关均设于暗室的外边，暗室内部设有双极化天线、待测设备和标准设备；
待测辅助设备和标准辅助设备分别通过两根USB总线与PC电脑通信；
天线开关和GPS信号源通过GPIB接口与PC电脑通信；
双极化天线与天线开关电连接；
步骤2：待测设备和标准设备均为蓝牙设备，待测设备与待测辅助设备蓝牙配对；标准设备与标准辅助设备蓝牙配对；
步骤3：PC电脑向GPS信号源发送测试命令，GPS信号源接收到测试命令后，发出GPS信号值A0；
步骤4：GPS信号值A0通过双极化天线送到暗室内；
步骤5：GPS信号值A0在暗室内经过空口衰减后，同时被待测设备和标准设备接收；
步骤6：待测设备解析GPS信号值A0并转换成GPS的载噪比CNR0，并将该值以数据流形式传送给待测辅助设备，待测辅助设备再通过USB数据传输给PC；
同时，标准设备解析GPS信号值A0并转换成GPS的载噪比CNR1，并将该值以数据流形式传送给标准辅助设备，待测辅助设备再通过USB数据传输给PC；
步骤7：CNR1是标准设备的返回值，对于这个标准值PC会控制信号源来发对应的标准功率；PC收到CNR0和CNR1这两个返回值后会根据两个值的差值来计算调节信号源的发射功率，并发出1个新的功率值A1；
步骤8：重复执行步骤3到步骤7，从而找出待测设备的接收性能极限值；
步骤9：根据步骤3到步骤8的方法，通过用标准设备来作为基准，用类似差分的方式测试出待测设备的接收性能。
2.如权利要求1所述的一种基于蓝牙空口的GPS-OTA闭环测试方法，其特征在于：所述GPS信号源为Agilent8960。
3.如权利要求1所述的一种基于蓝牙空口的GPS-OTA闭环测试方法，其特征在于：所述待测辅助设备和所述标准辅助设备均为带有蓝牙功能的Android智能手机。
4.如权利要求1所述的一种基于蓝牙空口的GPS-OTA闭环测试方法，其特征在于：所述天线开关用于控制双极化天线的发射方向。
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