同步觸發用於測試mimo收發機的測試儀器的系統和方法

2023-07-21 08:32:41

同步觸發用於測試mimo收發機的測試儀器的系統和方法
【專利摘要】一種使用多個射頻(RF)信號測試器測試多輸入多輸出(MIMO)受測設備(DUT)的系統和方法。每個測試器接收來自一個或多個DUT的一個或多個RF信號，這些測試器互相耦接而形成環，使得相繼的測試器接收來自上行測試器的觸發輸入信號並向下行測試器提供觸發輸出信號。每個測試器對其輸入觸發信號和其一個或多個RF信號作出響應，方式是提供它的輸出觸發信號，使得它的輸出觸發信號具有確立狀態，該狀態的發起是因響應對於其輸入觸發信號和對所述一個或多個RF信號中的至少一個超出預定幅度的確立。
【專利說明】同步觸發用於測試MIMO收發機的測試儀器的系統和方法

【技術領域】
[0001]本發明整體涉及用於測試電子儀器的系統和方法。更具體地講，本發明涉及對採用由硬體、固件和/或軟體部分組成的測試平臺來測試無線信號收發機的系統和方法的改進。

【背景技術】
[0002]目前的許多手持設備將無線「連接」用於電話技術、數字數據傳送、地理定位等。儘管頻譜範圍、調製方法和功率譜密度存在差異，無線連接標準採用同步數據包發送和接收數據。一般來說，所有這些無線功能由業界認可的標準(例如ΙΕΕΕ802.11和3GPP LTE)定義，所述標準指定了具有上述功能的設備必須遵守的參數和限值。
[0003]在設備開發連續過程的任何時間點，可能需要測試和驗證設備是否在其標準規範內運行。大多數此類設備為收發機，即，它們發送並接收無線RF信號。設計用來測試此類設備的專門系統通常包括子系統，這些子系統被設計用來接收並分析設備所發送的信號(例如矢量信號分析器(VSA))以及發送符合行業許可標準的信號(例如矢量信號發生器(VSG)),以便確定設備是否根據其標準接收並處理無線信號。
[0004]測量採用多輸入/多輸出(MIMO)技術的無線設備時，最準確的測試將模擬真實環境。所以，如果一個MMO設備有兩根天線、兩個發射器和兩個接收器(例如2Χ2ΜΜ0設備)，最準確的測試將涉及使用兩個VSG的接收信號(RX)測試和使用兩個VSA的發射信號(TX)測試，加上一些同步VSA和VSG操作的措施。
[0005]當使用此類單VSA/VSG測試器來測試受測設備(DUT)的TX功能時，VSA將使用多工或切換模式對TX信號一次取一個樣。所以，一個測試器不能完全模擬同時發射多個TX信號的環境。
[0006]實際上，使用一個配備了多VSA和VAS及同步的測試器可模擬真實環境。並且，可使用兩個或多個單VSA/VSG測試器來創建具有NxN MIMO測試功能的測試功能(其中N >2)。然而，此類測試器的串連並非微不足道。必須解決其中的一些觸發問題後才能使串連組合模擬真實的MMO狀況。例如，每個測試器都必須能夠觸發其他測試器，因為DUT可能不會使用可用的所有發射器。
[0007]因此，設計用來支持單VSA/VSG測試系統(觸發功能可擴充)進行常規串聯的系統和方法在提供更準確的真實MMO環境和條件模擬的同時，還提供組合此類測試器的更快更簡單途徑。此外，由於MMO不局限於4x4，與擁有針對每個測試器的專用觸發線路相t匕，擁有允許隨著NxN MIMO N級增加而添加新測試器的可擴展解決方案更為可取。


【發明內容】

[0008]一種使用多個射頻(RF)信號測試器測試多輸入多輸出(MIMO)受測設備(DUT)的系統和方法。每個測試器接收來自一個或多個DUT的一個或多個RF信號，這些測試器互相耦接而形成環，使得相繼的測試器可接收來自上行測試器的一個觸發輸入信號並向下行測試器提供一個觸發輸出信號。每個測試器對其輸入觸發信號和其一個或多個RF信號作出響應，方式是提供它的輸出觸發信號，使得它的輸出觸發信號具有確立狀態，該狀態的發起是因響應對於其輸入觸發信號和對所述一個或多個RF信號中的至少一個超出預定幅度的確立。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是根據上述發明實施例使用多個RF信號測試器測試MMO信號收發機的系統的功能方框圖。
[0010]圖2是根據上述發明實施例提供用於圖1系統的同步觸發信號的觸發信號電路的功能方框圖。

【具體實施方式】
[0011]現在將結合附圖描述本發明，在附圖中，類似的附圖標記表示類似的元件。以下【具體實施方式】是結合附圖的受權利要求書保護的本發明的示例性實施例。相對於本發明的範圍，此類描述旨在進行示例而非加以限制。對此類實施例加以詳盡的描述，使得本領域的普通技術人員可以實施該主題發明，並且應當理解，在不脫離本主題發明的精神或範圍的前提下，可以實施具有一些變化的其他實施例。
[0012]在整個本發明中，如果在上下文不存在明確的相反指示，則應當理解，術語「信號」可指一種或多種電流、一種或多種電壓或數據信號。
[0013]參見圖1，使用多個RF信號測試器測試多個MMO設備的系統100包括用於通過RF信號電纜111耦接至DUTllO的N個信號埠 IlOp的信號測試器102(如N個信號測試器102a，102b,…，102η)和對應數量的信號路由電路或設備(例如針對每個RF信號的單刀108d、雙擲108g、108a的信號開關)。如以下詳述,還可包括一個參考信號源114為測試器102提供參考信號115(如用於測試器102以內和之間的頻率同步)。
[0014]如本領域技術所已知的，每個測試器102通常包括矢量信號發生器(VSG) 104形式的信號源和矢量信號分析器(VAS) 106形式的信號分析器，這兩者都由內部控制電路(未顯示)並且經常由外部控制器(例如個人電腦(未顯示))提供的外部控制信號117a控制。同樣，按照適合於測試序列的方式，向信號開關108提供開關控制信號117b，將信號105從VSG104路由到DUT110，將來自DUTllO的信號路由至VSA106。這些控制信號也可以由外部控制器提供，或者由測試器102內的控制電路(未顯示)提供。
[0015]測試器102還包括RF信號埠 104g和104a，通過它們提供VSG信號105並接收用於VSA106的進入DUT信號109。VSA106還包括觸發信號輸入埠 106ti和觸發信號輸出埠 106to(如以下詳述)。第一個VSA106a接收來自最後一個VSA106n的觸發輸入信號107η,為下一個下行VSA106b提供它的觸發輸出信號107a。在另一端,最後一個測試器102η從最後一個上行測試器接收觸發輸入信號，並為第一個測試器102a提供輸出觸發信號107η。於是，觸發信號107以連續環路的形式從上行連接到下行測試器，然後再返回。
[0016]參考信號源114(例如溫度補償晶體振蕩器)提供的參考信號115為測試器102提供一個通用頻率/計時參考。如上所述，接收來自DUTllO信號埠 IlOp之一的輸入信號109時，觸發輸出信號107由測試器102產生，用作其相鄰下行測試器102的觸發輸入信號。因此，獨立檢測器102的VSA106對DUT信號109的檢測會引發通過所有測試器102之間的觸發信號環路傳送的觸發信號。此觸發信號催促每個VSA106捕捉在其RF輸入信號埠 106ar出現的任何DUT信號109。所以，任何連結的測試器102都可作為在所有測試器102之間啟動觸發響應的VSA主觸發器，取決於哪個測試器先收到DUT信號109。
[0017]如所容易理解的，此觸發信號連接的連續環路可被縮放為任意數量的測試器102。此外，雖然示範性實施例涉及通過檢測傳入RF信號109的上升沿(例如，當一個信號功率檢測器顯示輸入信號幅度超出預定幅度閾值時)來啟動觸發信號，但是也可通過其它方式啟動觸發信號環路的初始觸發器，例如由測試器102內軟體啟動的自由運行觸發信號、作為WCDMA、CDMA, EVDO或LTE系統的下行鏈路或根據外部生成的控制信號117a。
[0018]參見圖2，根據示範性實施例，用於生成在觸發信號輸出埠 106to出現的觸發輸出信號的觸發信號電路包括RF信號檢測電路120和信號組合(例如，「0R」)電路124以及定時電路122。通過RF信號輸入信號埠 106ar接收的傳入RF信號109，充當供RF信號檢測電路120檢測的已接收RF信號107ar。所生成的檢測信號121 (例如，指示輸入信號107ar的信號電壓幅度或信號功率級)向組合電路124和定時電路122b提供。同樣，通過觸發信號輸入埠 106ti收到的環路觸發信號107，充當向信號組合電路124和另一個定時電路122a提供的內部觸發輸入信號107ti。
[0019]根據優選實施例，組合電路124提供響應兩個輸入信號107ti和121中的第一確立而啟動的觸發輸出信號125，從而啟動上述測試器102的同步觸發。
[0020]定時電路122比較這些內部觸發信號107t1、121和外部參考信號115，提供可被VAS106用於對捕獲的RF信號109執行後處理補償的定時信號123。例如，定時電路122可提供對照參考信號115比較兩個觸發信號107ti和121以確定相對於該共同參考信號115的相對定時差異的能力。這可允許進行數據捕獲的後處理補償，以便在隨後的數據分析過程中將事件在時間上對準。例如，定時信號123可提供時間上的參考點，用於對所捕獲的數據信號在時域中位置的補償。換言之，當結果已被捕獲後，由於圍繞環路的延遲，被捕獲信號的相對起始點可能需要補償，使其並置面對面並發MMO信號是準確的。如果沒有這種補償，雖然環路可提供觸發，但是時域中的並發捕獲點可能被歪曲。
[0021]在不脫離本發明的範圍和實質的前提下，本發明的結構和操作方法的各種其他修改形式和替代形式對本領域的技術人員將是顯而易見的。雖然結合具體的優選實施例對本發明進行了描述，但應當理解，受權利要求書保護的本發明不應不當地限於此類具體實施例。其意圖是，以下權利要求限定本發明的範圍，並且由此應當涵蓋這些權利要求範圍內的結構和方法及其等同物。
【權利要求】
1.一種包括多個射頻(RF)信號測試器用於測試多個多輸入多輸出(MMO)受測設備(DUT)的系統，所述系統包括: 第一 RF信號測試器，作為一個或多個下行RF信號測試器中的一個；以及 最後RF信號測試器，作為一個或多個上行RF信號測試器中的一個； 其中所述多個RF信號測試器中的每一個測試器包括: 用於從所述多個DUT中的一個或多個接收一個或多個RF信號的一個或多個RF信號端Π ； 用於接收輸入觸發信號的觸發輸入埠，所述輸入觸發信號來自如下二者之一: 所述一個或多個上行RF信號測試器中的一個，和 所述最後RF信號測試器； 用於提供輸出觸發信號的觸發輸出埠，所述輸出觸發信號發給如下二者之一: 所述一個或多個下行RF信號測試器中的一個，和 所述第一 RF信號測試器；以及 耦接在所述一個或多個RF信號埠中的至少一個、所述觸發輸入埠和所述觸發輸出埠之間的觸發信號電路，其通過提供所述輸出觸發信號和在時間上與所述輸出觸發信號相關的至少一個定時信號，對所述輸入觸發信號和所述一個或多個RF信號作出響應，其中所述輸出觸發信號具有響應對於如下二者中的至少一者的確立而起始的確立狀態: 所述輸入觸發信號，以及 所述一個或多個RF信號中的至少一個超出預定幅度。
2.根據權利要求1所述的系統，其中所述觸發信號電路包括: 信號檢測電路，所述信號檢測電路通過在所述一個或多個RF信號中的所述至少一個超出預定幅度後提供檢測信號對所述一個或多個RF信號中的至少一個作出響應；以及信號組合電路，所述信號組合電路耦接到所述信號檢測電路，通過提供所述輸出觸發信號對所述輸入觸發信號和所述檢測信號中的至少一者作出響應。
3.根據權利要求1所述的系統，其中所述多個RF信號測試器中的每一個還包括用於接收參考信號的參考信號埠。
4.根據權利要求3所述的系統，其中所述觸發信號電路包括: 信號檢測電路，所述信號檢測電路通過在所述一個或多個RF信號中的所述至少一個超出預定幅度後提供檢測信號對所述一個或多個RF信號中的至少一個作出響應； 信號組合電路，所述信號組合電路耦接到所述信號檢測電路，通過提供所述輸出觸發信號對所述輸入觸發信號和所述檢測信號中的至少一個作出響應；以及 定時電路，所述定時電路耦接到所述參考信號埠、所述觸發輸入埠和所述信號檢測電路，通過提供所述至少一個定時信號對所述參考信號、所述輸入觸發信號和所述檢測信號作出響應，其中所述至少一個定時信號還在時間上與所述參考信號、所述輸入觸發信號和所述檢測信號中的至少一者相關。
5.根據權利要求1所述的系統，其中所述多個RF信號測試器中的每一個還包括矢量信號分析器(VSA)和矢量信號發生器(VSG)。
6.一種使用多個射頻(RF)信號測試器測試多個多輸入多輸出(MIMO)受測設備(DUT)的方法，所述方法包括: 提供所述多個RF信號測試器，包括 第一 RF信號測試器，作為一個或多個下行RF信號測試器中的一個，以及 最後RF信號測試器，作為一個或多個上行RF信號測試器中的一個； 使用所述多個RF信號測試器中的每一個接收來自所述多個DUT中的一個或多個的一個或多個RF信號； 使用所述多個RF信號測試器中的每一個接收來自如下二者之一的輸入觸發信號: 所述一個或多個上行RF信號測試器中的一個，和 所述最後RF信號測試器； 使用所述多個RF信號測試器中的每一個提供輸出觸發信號，所述輸出觸發信號發給如下二者之一: 所述一個或多個下行RF信號測試器中的一個，和 所述第一 RF信號測試器；以及 使用所述多個RF信號測試器中的每一個，通過提供所述輸出觸發信號和在時間上與所述輸出觸發信號相關的至少一個定時信號，對所述輸入觸發信號和所述一個或多個RF信號作出響應，其中所述輸出觸發信號具有響應對於如下二者中的至少一者的確立而起始的確立狀態: 所述輸入觸發信號，以及 所述一個或多個RF信號中的至少一個超出預定幅度。
7.根據權利要求6所述的方法，其中所述使用所述多個RF信號測試器中的每一個通過提供所述輸出觸發信號對所述輸入觸發信號和所述一個或多個RF信號作出響應包括: 通過在所述一個或多個RF信號中的所述至少一個超出預定幅度後用所述多個RF信號測試器中的每一個提供檢測信號，對所述一個或多個RF信號中的至少一個作出響應；以及使用所述多個RF信號測試器中的每一個，通過提供所述輸出觸發信號對所述輸入觸發信號和所述檢測信號中的至少一個作出響應。
8.根據權利要求6所述的方法，還包括使用所述多個RF信號測試器中的每一個接收參考信號。
9.根據權利要求8所述的方法，其中所述使用所述多個RF信號測試器中的每一個通過提供所述輸出觸發信號對所述輸入觸發信號和所述一個或多個RF信號作出響應包括: 使用所述多個RF信號測試器中的每一個，通過在所述一個或多個RF信號中的所述至少一個超出預定幅度後提供檢測信號，對所述一個或多個RF信號中的至少一個作出響應；使用所述多個RF信號測試器中的每一個，通過提供所述輸出觸發信號，對所述輸入觸發信號和所述檢測信號中的至少一者作出響應；以及 使用所述多個RF信號測試器中的每一個，通過提供所述至少一個定時信號對所述參考信號、所述輸入觸發信號和所述檢測信號作出響應，其中所述至少一個定時信號還在時間上與所述參考信號、所述輸入觸發信號和所述檢測信號中的至少一者相關。
【文檔編號】G01R31/317GK104272120SQ201380023003
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2013年3月4日 優先權日:2012年5月2日
【發明者】克裡斯蒂安·沃爾夫·厄爾高, 王瑞祖, 約翰·克里斯多福·魯卡茲, 石廣 申請人:萊特普茵特公司