基于GPIB总线的GSM手机测试系统.DOC

基于GPIB总线的GSM手机测试系统摘　要：介绍了一个基于GPIB的GSM手机测试开发系统，通过自行编写的Lab Windows/CVI程序可以控制综合测试仪CMU（用于模拟基站）以便测量GSM双频手机各信道的参数（包括发射功率、相位、频率、开关谱、调制、接收灵敏度、误码率等）；同时可将测量结果与标准值进行比较得出综合测量结果，并将测试结果写入文件导出，以方便技术人员或生产厂商查找原因，具有一定商业应用价值。 该系统具有较强的模块性和可持续扩展性。　　关键词：GPIB；GSM；测试；参数 1引言　　泛欧数字蜂窝移动通信系统(Global System for Mobile Communications，GSM)是由欧洲邮电管理委员会(CEPT)下属的移动通信特别小组，从1982年起开始制定的。1991年，GSM系统正式在欧洲问世，目前世界上越来越多的国家最终选择了GSM系统，使得该系统成为一个全球性的移动通信系统。他是目前基于时分多址技术的移动通讯体制中比较成熟、完善、应用最广泛的一种系统。目前已建成的覆盖全国的GSM数字蜂窝移动通信网，是我国公众通信网的主要方式。尽管CDMA技术在第三代移动通讯中将起到很大的作用，GSM技术仍将长期占据着主导位置。　　在通信手段日益丰富的今天，人们对通信质量的要求越来越高，已不再局限于能够实现无线通话，而开始通过各种各样的手段探索如何完善通信设备，使通信质量有更可靠的保证。本文讨论的就是一个可以对GSM手机性能加以测试的系统。通过该系统，可以很方便地得到各种手机的性能参数，从而选择具有较高性价比的手机；对于大规模生产GSM手机的厂商，也可以为之提供一种快速检测手机故障的手段，从而提高生产厂家手机的合格率。2硬件组成　　惠普公司在60年代末和70年代初开发了GPIB通用仪器控制接口总线标准。IEEE国际组织在1975年对GPIB进行了标准化，由此GPIB变成了IEEE 488标准。术语GPIB，HPIB和IEEE 488都是同义词。GPIB的原始目的是对测试仪器进行计算机控制。然而现在GPIB已广泛用于计算机与计算机之间的通讯以及对扫描仪和图像记录仪的控制。　　本系统正是使用GPIB总线组成的测试系统，其具体组成框图如图1所示。 　　系统的主要组成部件有模拟基站的综合测试仪、通讯专用电源、工控机和手机夹具。其中综合测试仪使用的是德国罗德-史瓦茨公司的CMU200，该测试仪有多种工作模式，可应用于射频研发、模块设计、移动台（手机）检测、功能测试等，广泛适用于GSM900，GSM1800，GPR S，EDGE的测试。在本系统中CMU200工作在信号发生模式下，模拟基站产生各种测试信号，用于对位于手机夹具上的手机的多项性能指标进行测试。　　电源采用GSM手机测试领域主流电源之一的2304A双通道移动通讯高速电源，该电源在脉冲负载变化时展现了他显著的电压稳定性，同时能够测量负载电流。对于测试需电池供电的无线通讯设备（例如便捷式电话），在非常短的时间间隔内经历真实的负载变化而言，这种电源是最优化的。　　2304A和CMU200都使用GPIB接口与工控计算机相连，CMU200模拟基站并通过射频线将手机反馈信号读回，CMU200将此信号与其预存的基准指标进行比较，获得测试结果并通过GPIB总线将其传送到计算机，由软件对数据进行分析、处理与输出，从而形成一个完整的测试系统。　　软件设计与实现软件开发环境是美国NI公司的测控系统专用软件平台Lab Windows/CVI。Lab Windows/CVI是一种面向对象的可视化编程环境，以ANSIC为核心，以各种丰富的库函数为基础，为仪器控制、自动测试和数据采集等提供了一个功能强大的开发平台。　　根据目前主要的GSM手机参数和ETS标准，可选取以下测试项作为测试内容：　　（1）TX power level(5～19) 发射功率等级。　　（2）frequency频率误差。　　（3）Phase相位误差。　　（4）RF Spectrum射频频谱。　　（5）Switch Spectrum开关谱。　　（6）RX Sensitivity接收灵敏度。　　实际测量系统的工作过程是首先手机开机，寻找与模拟基站CMU之间的频率同步；然后对PS（电源）与CMU进行初始化；初始化正确完成后在MSC上注册手机IMSI号；建立MS对BS（基站）的呼叫；当呼叫成功时，开始测量手机GSM900参数；首先测量信道1三个功率等级（Lv5，Lv10，Lv15）的发射功率；若符合标准，进入信道1的FER（频率误差）与PER（相位误差）测量；按同样的步骤测量信道62、123的发射功率、FER与PER；测量GSM900的Modulation Sp