本發明涉及測試技術領域，特別涉及一種多信道矢量網絡參數分析系統，還涉及一種多信道矢量網絡參數分析方法。

背景技術：

當前網絡參數的主流測試設備為臺式矢量網絡分析儀，其cpu采用支持windows的高性能嵌入式計算機模塊，運行windows操作系統，整臺儀器看起來就是一臺可以進行測量的計算機，而網絡儀系統軟件就是標準的windows應用程序。這種結構的測量儀器往往體積大、自重高，不易移動且對測試環境要求較高。

如何提供一種小巧輕便、控制方便、可移動、可遠程控制測試的矢量網絡參數分析系統，是目前亟待解決的問題。

技術實現要素：

本發明提出一種多信道矢量網絡參數分析系統及方法，解決了現有臺式矢量網絡分析儀體積大、自重高、不易移動的問題。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種多信道網絡參數分析系統，包括：接口控制與數字處理板、信號發生與接收處理裝置，接口控制與數字處理板通過不同的信道接口與服務應用程序對接，信號發生與接收處理裝置通過測試端口與被測設備相連接；

所述接口控制與數字處理板包括信道數據解析模塊，信道數據解析模塊與服務應用程序的通訊模塊交互，完成分析系統與服務應用程序之間的參數設置與原始數據交互，從而組成一個完整的矢量網絡分析儀系統。

可選地，所述信道數據解析模塊與服務應用程序交互過程包括：

服務應用程序啟動時，首先以安裝順序對信道進行檢測，網絡儀提供檢測順序界面或者用戶指定通訊信道；

服務應用程序打開指定通道并進行通訊測試，接收到用戶測量命令時，將網絡儀測量需要的信息打包成網絡儀環境變量通過通訊模塊寫入分析系統中，同時讀取分析系統測試結果處理后顯示；

通訊模塊根據讀寫數據類型將網絡儀測量數據加標識，測試數據則直接發送；

讀寫程序根據當前信道來確定是采用串口通訊模式或網絡通訊模式；

分析系統接收到數據后由信道解析模塊進行處理，并將結果返回到通訊模塊。

可選地，所述信道數據解析模塊的工作流程包括：

上電復位后，信道數據解析模塊首先自動檢測當前通訊信道，然后啟動對應的數據監控線程，監控到數據后分析收到的第一組數據，根據數據內容判斷當前采用何種信道進行通訊；后續檢測到輸入數據時，首先判斷是否為網絡分析系統數據，若是則解析數據，根據數據包含的地址和數據啟動譯碼線程，如果為寫則存儲，如果為讀則啟動信道數據發送線程，控制輸出數據管腳輸出指定地址的網絡儀數據；如果為模塊測試數據，則根據測試命令發送測試數據到數據輸出管腳。

可選地，所述信道數據接收和發送線程，按照信道速率、數據位數、總數據長度向信道數據接收和數據發送管腳發送/接收數據，包括以下步驟：

步驟一，判斷信號數據是否有效，是，則進行步驟二；

步驟二，移位存儲/發送接收數據，移位計數加1；

步驟三，判斷移位計數是否等于數據位數，否，則進入步驟二，是，則進入步驟四；

步驟四，數據buffer指針加1，長度計數加1；

步驟五，判斷長度計數是否等于總數據長度，否，則進入步驟二，是，則進入步驟一。

可選地，所述分析系統的控制程序按照功能分為四層：物理層、數據鏈路層、事物層、應用層；

物理層實現fpga與分析系統各器件之間的接口映射，對各信道通信數據進行譯碼分析；

數據鏈路層校驗每個信道的通訊數據，保證信道通訊數據的正確性；

事物層實現對信道數據的各位寬讀、寫、控制功能；

應用層解析分析系統控制字并接收、分發數據到事物層，最終控制硬件輸出。

本發明還提出了一種多信道網絡參數分析方法，包括：接口控制與數字處理板和信號發生與接收處理裝置，接口控制與數字處理板通過不同的信道接口與服務應用程序對接，信號發生與接收處理裝置通過測試端口與被測設備相連接；

所述接口控制與數字處理板包括信道數據解析模塊，信道數據解析模塊與服務應用程序的通訊模塊交互，完成分析系統與服務應用程序之間的參數設置與原始數據交互，從而組成一個完整的矢量網絡分析儀系統。

可選地，服務應用程序啟動時，首先以安裝順序對信道進行檢測，網絡儀提供檢測順序界面或者用戶指定通訊信道；

服務應用程序打開指定通道并進行通訊測試，接收到用戶測量命令時，將網絡儀測量需要的信息打包成網絡儀環境變量通過通訊模塊寫入分析系統中，同時讀取分析系統測試結果處理后顯示；

通訊模塊根據讀寫數據類型將網絡儀測量數據加標識，測試數據則直接發送；

讀寫程序根據當前信道來確定是采用串口通訊模式或網絡通訊模式；

分析系統接收到數據后由信道解析模塊進行處理，并將結果返回到通訊模塊。

可選地，所述信道數據解析模塊的工作流程包括：

上電復位后，信道數據解析模塊首先自動檢測當前通訊信道，然后啟動對應的數據監控線程，監控到數據后分析收到的第一組數據，根據數據內容判斷當前采用何種信道進行通訊；后續檢測到輸入數據時，首先判斷是否為分析系統數據，若是則解析數據，根據數據包含的地址和數據啟動譯碼線程，如果為寫則存儲，如果為讀則啟動信道數據發送線程，控制輸出數據管腳輸出指定地址的網絡儀數據；如果為模塊測試數據，則根據測試命令發送測試數據到數據輸出管腳。

可選地，所述信道數據接收和發送線程，按照信道速率、數據位數、總數據長度向信道數據接收和數據發送管腳發送/接收數據，包括以下步驟：

步驟一，判斷信號數據是否有效，是，則進行步驟二；

步驟二，移位存儲/發送接收數據，移位計數加1；

步驟三，判斷移位計數是否等于數據位數，否，則進入步驟二，是，則進入步驟四；

步驟四，數據buffer指針加1，長度計數加1；

步驟五，判斷長度計數是否等于總數據長度，否，則進入步驟二，是，則進入步驟一。

可選地，控制程序按照功能分為四層：物理層、數據鏈路層、事物層、應用層；

物理層實現fpga與分析系統各器件之間的接口映射，對各信道通信數據進行譯碼分析；

數據鏈路層校驗每個信道的通訊數據，保證信道通訊數據的正確性；

事物層實現對信道數據的各位寬讀、寫、控制功能；

應用層解析分析系統控制字并接收、分發數據到事物層，最終控制硬件輸出。

本發明的有益效果是：

(1)利用通用串行總線轉以太網、wifi、4g網絡接口模塊，以及通用串行總線控制芯片，實現矢量網絡參數分析系統的多信道接口方式，不僅實現了網絡分析儀的移動化、模塊化，還增加了遠程測試、云測試功能，使得網絡分析儀可以同時滿足用戶移動測試和云測試的需求；

(2)通用串行接口的應用，使用戶開發自定義服務應用程序成為可能，對矢量網絡分析儀在其他領域的拓展應用奠定了基礎。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明的多信道矢量網絡參數分析系統的總體框圖；

圖2為本發明的接口控制與數字處理板的控制框圖；

圖3為本發明的信道數據解析模塊與服務應用程序交互流程圖；

圖4為本發明的信道數據解析模塊的工作流程圖；

圖5為本發明的信道數據接收和發送線程工作流程圖；

圖6為本發明的多信道網絡參數分析系統的控制程序的系統框圖。.

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

本發明提供了一種小巧靈活的多信道網絡參數分析系統及方法，提供了多種基于串行總線的通信模式，使其既適應近距離測試也可以通過有線和無線網絡以云測試方式完成矢量網絡參數的測試功能，使其在兼容傳統矢量網絡分析。儀測量功能的同時，還將矢量網絡分析儀的測量應用場景拓展到移動測試和云測試。

如圖1所示，本發明的多信道網絡參數分析系統包括：接口控制與數字處理板、信號發生與接收處理裝置，接口控制與數字處理板通過不同的信道接口與服務應用程序對接，服務應用程序與分析儀裝置之間通過有線網絡、無線網絡、通用串行總線等接口一起形成一個完整的矢量網絡分析儀，信號發生與接收處理裝置通過測試端口與被測設備(dut)相連接。

接口控制與數字處理板的信道接口支持以太網連接方式、wifi互聯、4g/3g/2g網絡連接以及通用串行總線互連方式，這幾種信道接口可以同時存在也可以只存在一種接口，服務應用程序提供用戶配置界面以選擇分析系統的通訊信道，也可以按照用戶指定順序依次檢測對應信道是否存在。

如圖2所示，接口控制與數字處理板采用通用串行總線接口控制芯片的通用串行總線接口通訊功能，優選cypress公司的fx3芯片作為通用串行總線接口；通用串行總線接口控制芯片的通用處理接口(fx3芯片的gpifii接口)與fpga連接，通過fpga訪問信號發生與接收處理裝置板；spi-lan、spi-4g、spi-wifi模塊采用市場上通用模塊即可，信道數據解析模塊是針對網絡儀測試特點設計的解析程序，其對串行總線轉lan、轉wifi及轉4g網絡的握手信息以及分析系統參數設置和原始數據信息進行解析，使通用串口交互滿足矢量網絡分析儀通訊需求。分析系統的信道數據解析模塊與服務應用程序的通訊模塊交互，完成分析系統與服務應用程序之間的參數設置與原始數據交互，從而組成一個完整的矢量網絡分析儀系統。

信道數據解析模塊與服務應用程序交互過程如圖3所示，服務應用程序啟動時首先以安裝順序對信道進行檢測，網絡儀提供檢測順序界面，用戶也可以指定通訊信道。服務應用程序打開指定通道并進行通訊測試，接收到用戶測量命令時，將網絡儀測量需要的頻率、點數、中頻帶寬、延時等必要信息打包成網絡儀環境變量通過通訊模塊寫入分析系統中，同時讀取分析系統測試結果處理后顯示。通訊模塊根據讀寫數據類型將網絡儀測量數據加標識，測試數據則直接發送；讀寫程序根據當前信道來確定是采用串口通訊模式或網絡通訊模式。為方便信道通訊模式擴展，通訊模塊的讀寫功能對應用程序透明，并預留了擴展接口。分析系統接收到數據后由信道解析模塊進行處理，并將結果返回到通訊模塊。

信道數據解析模塊的工作原理如圖4所示，上電復位后，信道數據解析模塊首先自動檢測當前通訊信道，然后啟動對應的數據監控線程，監控到數據后分析收到的第一組數據，根據數據內容判斷當前采用何種信道進行通訊；后續檢測到輸入數據時，首先判斷是否為網絡分析系統數據，若是則解析數據，根據數據包含的地址和數據啟動譯碼線程，如果為寫則存儲，如果為讀則啟動信道數據發送線程，控制輸出數據管腳輸出指定地址的網絡儀數據；如果為模塊測試數據，則根據測試命令發送測試數據到數據輸出管腳。

信道數據接收和發送線程，按照信道速率、數據位數、總數據長度向信道數據接收和數據發送管腳發送/接收數據，其工作原理如圖5所示，包括以下步驟：

步驟一，判斷信號數據是否有效，是，則進行步驟二；

步驟二，移位存儲/發送接收數據，移位計數加1；

步驟三，判斷移位計數是否等于數據位數，否，則進入步驟二，是，則進入步驟四；

步驟四，數據buffer指針加1，長度計數加1；

步驟五，判斷長度計數是否等于總數據長度，否，則進入步驟二，是，則進入步驟一。

譯碼線程將數據寫入相應地址中或者將相應地址中存儲的數據通過信道數據發送線程發送給主控計算機。

如圖6所示，本發明的多信道網絡參數分析系統的控制程序按照功能分為四層：物理層、數據鏈路層、事物層、應用層。物理層實現fpga與分析系統各器件之間的接口映射，對各信道通信數據進行譯碼分析；數據鏈路層校驗每個信道的通訊數據，保證信道通訊數據的正確性；事物層實現對信道數據的各位寬讀、寫、控制功能；應用層解析分析系統控制字并接收、分發數據到事物層，最終控制硬件輸出。服務應用程序與分析系統通過以太網信道、wifi信道連接時，服務應用程序與分析系統組成一個局域網，通過局域網協議進行交互；兩者通過串行總線連接時，分析系統作為標準usb設備與服務應用程序所在的控制機進行交互；兩者通過4g/3g/2g等dtu模塊進行通信時，服務應用程序可以布置在云端，作為云服務器與分析系統直接進行交互；也可以使服務應用程序和分析系統以透傳云模式進行交互訪問。

利用上述方式實現的多信道網絡參數分析系統，既可以實現靈活的即插即用的網絡參數分析，還可以實現遠程測試、云測試的網絡化矢量網絡參數分析，使得矢量網絡分析儀設備具有移動測試和云測試的能力。

本發明的多信道網絡參數分析系統的軟件架構還可以方便的擴展分析系統與服務應用程序之間的接口，為將來的升級和用戶自定義開發提供了良好的程控接口。

本發明還提出了一種多通道網絡參數分析方法，其工作原理與上述分析系統相同，這里不再贅述。

本發明利用通用串行總線轉以太網、wifi、4g網絡接口模塊，以及通用串行總線控制芯片，實現矢量網絡參數分析系統的多信道接口方式，不僅實現了網絡分析儀的移動化、模塊化，還增加了遠程測試、云測試功能，使得網絡分析儀可以同時滿足用戶移動測試和云測試的需求。通用串行接口的應用，使用戶開發自定義服務應用程序成為可能，對矢量網絡分析儀在其他領域的拓展應用奠定了基礎。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。