專利名稱：測(cè)試ism頻段無線通信產(chǎn)品抗干擾能力的系統(tǒng)及測(cè)試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及測(cè)試無線通信產(chǎn)品抗干擾能力的系統(tǒng)及測(cè)試方法。
背景技術(shù)：
為了減小不同無線電通信系統(tǒng)之間的相互干擾，國(guó)際電信聯(lián)盟為每一種無線通信系統(tǒng)都劃分了相應(yīng)的頻段，并且規(guī)定了發(fā)射機(jī)的功率范圍和發(fā)射信號(hào)的頻譜模板。但I(xiàn)SM 頻段是個(gè)例外，由于沒有使用授權(quán)的限制，這個(gè)頻段被眾多的短距離通信產(chǎn)品采用，因此這些產(chǎn)品之間的相互干擾，以及其他頻段無線電通信對(duì)這些產(chǎn)品的干擾成為不可忽視的問題。所述的ISM頻段的含義在各國(guó)均都相同，S卩2. 4GHz頻段。實(shí)際工作于ISM頻段的無線通信接收機(jī)處于開放的電磁環(huán)境中，其他常見無線電通信系統(tǒng)的無線信號(hào)會(huì)對(duì)所述接收機(jī)產(chǎn)生干擾。在實(shí)際環(huán)境下測(cè)試這些干擾信號(hào)是非常困難的，一方面是由于某些信號(hào)是突發(fā)的，用儀器很難捕捉到；另一方面是多種通信標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)混在一起，無法分離，從而無法判斷每一種信號(hào)單獨(dú)對(duì)接收機(jī)造成的干擾有多大。Agilent公司為目前工作于ISM頻段的Wi_Fi、藍(lán)牙及ZigBee都提供了相應(yīng)的測(cè)試儀器，這些儀器可以測(cè)量每一種產(chǎn)品發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的每一項(xiàng)指標(biāo)，但是目前沒有測(cè)試儀器能夠分析ISM頻段產(chǎn)品的抗干擾能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決ISM頻段通信產(chǎn)品的抗干擾能力無法測(cè)試的問題，從而提供了測(cè)試ISM頻段無線通信產(chǎn)品抗干擾能力的方法。測(cè)試ISM頻段無線通信產(chǎn)品抗干擾能力的系統(tǒng)，它包括一號(hào)可調(diào)衰減器、合路器、 二號(hào)可調(diào)衰減器、信號(hào)源和接收機(jī)誤碼特性測(cè)試設(shè)備，待測(cè)ISM頻段無線通信產(chǎn)品包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，發(fā)射機(jī)的信號(hào)發(fā)射端與一號(hào)可調(diào)衰減器的信號(hào)接收端連接，一號(hào)可調(diào)衰減器的衰減信號(hào)輸出端與合路器的一號(hào)衰減信號(hào)輸入端連接；信號(hào)源的信號(hào)發(fā)射端與二號(hào)可調(diào)衰減器的信號(hào)接收端連接，二號(hào)可調(diào)衰減器的衰減信號(hào)輸出端與合路器的二號(hào)衰減信號(hào)輸入端連接；合路器的信號(hào)輸出端與接收機(jī)的信號(hào)接收端連接，接收機(jī)誤碼特性測(cè)試設(shè)備的誤碼信號(hào)輸入端與接收機(jī)的誤碼信號(hào)輸出端連接?；谏鲜鱿到y(tǒng)的所述的測(cè)試ISM頻段無線通信產(chǎn)品抗干擾能力測(cè)試方法，它由以下步驟實(shí)現(xiàn)步驟一、將調(diào)試合格后的發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、信號(hào)源和接收機(jī)誤碼特性測(cè)試設(shè)備加電，發(fā)射機(jī)發(fā)射信號(hào)至校準(zhǔn)后的一號(hào)可調(diào)衰減器，經(jīng)一號(hào)可調(diào)衰減器衰減后輸入至合路器； 采用信號(hào)源分別發(fā)射廣播系統(tǒng)信號(hào)、模擬通信系統(tǒng)信號(hào)、公眾無繩電話系統(tǒng)信號(hào)、公眾通信系統(tǒng)信號(hào)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)信號(hào)、專用通信系統(tǒng)信號(hào)、無線接入系統(tǒng)信號(hào)和特種無線電應(yīng)用系統(tǒng)信號(hào)，調(diào)整校準(zhǔn)后的二號(hào)可調(diào)衰減器的基準(zhǔn)衰減值，采用接收機(jī)誤碼特性測(cè)試設(shè)備觀測(cè)接收機(jī)的誤碼情況，當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)的誤碼率范圍時(shí)，停止調(diào)整二號(hào)可調(diào)衰減器，獲得此時(shí)接收機(jī)接收到的各種系統(tǒng)信號(hào)的有用信號(hào)功率和干擾信號(hào)功率；
步驟二、改變信號(hào)源的輸出功率，重復(fù)執(zhí)行步驟一 N次；所述N為整數(shù)；獲得不同信號(hào)源輸出功率下的接收機(jī)接收到的各種系統(tǒng)信號(hào)的有用信號(hào)功率和干擾信號(hào)功率；然后執(zhí)行步驟三；步驟三、改變信號(hào)源輸出的干擾信號(hào)類型，重復(fù)執(zhí)行步驟一至步驟二 ；獲得不同信號(hào)源輸出信號(hào)形式下的接收機(jī)接收到的各種系統(tǒng)信號(hào)的有用信號(hào)功率和干擾信號(hào)功率；步驟四、根據(jù)產(chǎn)品的實(shí)際使用環(huán)境，選擇相應(yīng)的電波傳播模型，在發(fā)射機(jī)輸出功率已知、信號(hào)源輸出功率已知的條件下，通過步驟一至三中接收機(jī)接收到的各種系統(tǒng)信號(hào)的有用信號(hào)功率和干擾信號(hào)功率計(jì)算出在各種系統(tǒng)的干擾環(huán)境下，接收機(jī)處于預(yù)設(shè)誤碼率范圍時(shí)，發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的距離和接收機(jī)與信號(hào)源之間的距離，從而實(shí)現(xiàn)定量分析ISM 頻段無線通信產(chǎn)品的抗干擾能力。在測(cè)試之前，對(duì)發(fā)射機(jī)的進(jìn)行調(diào)試，其調(diào)制過程為采用功率計(jì)標(biāo)定發(fā)射機(jī)的輸出功率，采用頻譜儀測(cè)試發(fā)射機(jī)的輸出功率譜；直至發(fā)射機(jī)的輸出功率和發(fā)射機(jī)的輸出功率譜均滿足預(yù)定要求時(shí)，完成對(duì)發(fā)射機(jī)的調(diào)試。在測(cè)試之前，對(duì)一號(hào)可調(diào)衰減器和二號(hào)可調(diào)衰減器進(jìn)行校準(zhǔn)方法，其校準(zhǔn)方法為 在待測(cè)ISM頻段無線通信產(chǎn)品的工作頻段內(nèi)，采用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀對(duì)一號(hào)可調(diào)衰減器和二號(hào)可調(diào)衰減器進(jìn)行校準(zhǔn)。步驟一所述獲得接收機(jī)接收到的各種系統(tǒng)信號(hào)的有用信號(hào)功率是通過下述公式獲得的，所述公式為接收機(jī)收到的有用信號(hào)功率=發(fā)射機(jī)輸出功率-一號(hào)可調(diào)衰減器的基準(zhǔn)衰減值-長(zhǎng)傳輸線損耗-合路器損耗-發(fā)射機(jī)與一號(hào)可調(diào)衰減器之間的傳輸線損耗-接收機(jī)與合路器之間的傳輸線損耗。步驟一所述獲得接收機(jī)接收到的各系統(tǒng)的干擾信號(hào)功率是通過下述公式獲得的， 所述公式為接收機(jī)收到的干擾信號(hào)功率=信號(hào)源輸出功率-信號(hào)源與二號(hào)可調(diào)衰減器之間的傳輸線損耗-二號(hào)可調(diào)衰減器的衰減值-二號(hào)可調(diào)衰減器與合路器之間的傳輸線損耗-合路器損耗-合路器與接收機(jī)之間的傳輸線損耗。步驟四中所述電波傳播模型為自由空間傳播模型，所述自由空間傳播模型為L(zhǎng)ossfree_space = 32. 45+201g M (MHz)+20 Ig D (km)式中D是指發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的距離，單位是km ；M是指通信信號(hào)的載波頻率， 單位是MHz。有益效果本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)測(cè)試ISM頻段通信產(chǎn)品的抗干擾性能，準(zhǔn)確度較高。


圖1是本發(fā)明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一、結(jié)合圖1說明本具體實(shí)施方式
，一種測(cè)試ISM頻段無線通信產(chǎn)品抗干擾能力的系統(tǒng)，它包括一號(hào)可調(diào)衰減器2、合路器3、二號(hào)可調(diào)衰減器4、信號(hào)源5和接收機(jī)誤碼特性測(cè)試設(shè)備7，待測(cè)ISM頻段無線通信產(chǎn)品包括發(fā)射機(jī)1和接收機(jī)6，發(fā)射機(jī)1的信號(hào)發(fā)射端與一號(hào)可調(diào)衰減器2的信號(hào)接收端連接，一號(hào)可調(diào)衰減器2的衰減信號(hào)輸出端與合路器3的一號(hào)衰減信號(hào)輸入端連接；信號(hào)源5的信號(hào)發(fā)射端與二號(hào)可調(diào)衰減器4的信號(hào)接收端連接，二號(hào)可調(diào)衰減器4的衰減信號(hào)輸出端與合路器3的二號(hào)衰減信號(hào)輸入端連接；合路器3的信號(hào)輸出端與接收機(jī)6的信號(hào)接收端連接，接收機(jī)誤碼特性測(cè)試設(shè)備7的誤碼信號(hào)輸入端與接收機(jī)6的誤碼信號(hào)輸出端連接。工作原理如下根據(jù)通信產(chǎn)品的工作頻段，通過分析哪些現(xiàn)有的常見無線電通信系統(tǒng)的頻譜會(huì)與通信產(chǎn)品工作頻段重合，然后用信號(hào)源5連接二號(hào)可調(diào)衰減器4模擬不同的常見無線電通信系統(tǒng)與接收機(jī)之間的距離，最后分析各種常見無線電通信系統(tǒng)對(duì)通信接收機(jī)的影響。
具體實(shí)施方式
二、基于本具體實(shí)施方式
一所述的一種測(cè)試ISM頻段無線通信產(chǎn)品抗干擾能力的系統(tǒng)的測(cè)試方法，它由以下步驟實(shí)現(xiàn)步驟一、將調(diào)試合格后的發(fā)射機(jī)1、接收機(jī)6、信號(hào)源5和接收機(jī)誤碼特性測(cè)試設(shè)備 7加電，發(fā)射機(jī)1發(fā)射信號(hào)至校準(zhǔn)后的一號(hào)可調(diào)衰減器2，經(jīng)一號(hào)可調(diào)衰減器2衰減后輸入至合路器3 ；采用信號(hào)源5分別發(fā)射如表1所述的系統(tǒng)信號(hào)，調(diào)整校準(zhǔn)后的二號(hào)可調(diào)衰減器 4的基準(zhǔn)衰減值，采用接收機(jī)誤碼特性測(cè)試設(shè)備7觀測(cè)接收機(jī)6的誤碼情況，當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)的誤碼率范圍時(shí)，停止調(diào)整二號(hào)可調(diào)衰減器4，獲得接收機(jī)6接收到的各系統(tǒng)的有用信號(hào)的功率和干擾信號(hào)功率，并記錄在表2中；表 權(quán)利要求
1.測(cè)試ISM頻段無線通信產(chǎn)品抗干擾能力的系統(tǒng)，其特征是它包括一號(hào)可調(diào)衰減器 (2)、合路器(3)、二號(hào)可調(diào)衰減器(2)、信號(hào)源(5)和接收機(jī)誤碼特性測(cè)試設(shè)備(7)，待測(cè) ISM頻段無線通信產(chǎn)品包括發(fā)射機(jī)(1)和接收機(jī)(6)，發(fā)射機(jī)(1)的信號(hào)發(fā)射端與一號(hào)可調(diào)衰減器(2)的信號(hào)接收端連接，一號(hào)可調(diào)衰減器(2)的衰減信號(hào)輸出端與合路器(3)的一號(hào)衰減信號(hào)輸入端連接；信號(hào)源(5)的信號(hào)發(fā)射端與二號(hào)可調(diào)衰減器的信號(hào)接收端連接，二號(hào)可調(diào)衰減器(4)的衰減信號(hào)輸出端與合路器(3)的二號(hào)衰減信號(hào)輸入端連接；合路器(3)的信號(hào)輸出端與接收機(jī)(6)的信號(hào)輸入端連接，接收機(jī)誤碼特性測(cè)試設(shè)備(7)的誤碼信號(hào)輸入端與接收機(jī)(6)的誤碼信號(hào)輸出端連接。
2.基于權(quán)利要求1所述的測(cè)試ISM頻段無線通信產(chǎn)品抗干擾能力的系統(tǒng)的測(cè)試方法， 其特征是它由以下步驟實(shí)現(xiàn)步驟一、將調(diào)試合格后的發(fā)射機(jī)(1)、接收機(jī)(6)、信號(hào)源(5)和接收機(jī)誤碼特性測(cè)試設(shè)備(7)加電，發(fā)射機(jī)(1)發(fā)射信號(hào)至校準(zhǔn)后的一號(hào)可調(diào)衰減器(2)，經(jīng)一號(hào)可調(diào)衰減器 (2)衰減后輸入至合路器(2)；采用信號(hào)源(5)分別發(fā)射廣播系統(tǒng)信號(hào)、模擬通信系統(tǒng)信號(hào)、 公眾無繩電話系統(tǒng)信號(hào)、公眾通信系統(tǒng)信號(hào)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)信號(hào)、專用通信系統(tǒng)信號(hào)、無線接入系統(tǒng)信號(hào)和特種無線電應(yīng)用系統(tǒng)信號(hào)，調(diào)整校準(zhǔn)后的二號(hào)可調(diào)衰減器的基準(zhǔn)衰減值，采用接收機(jī)誤碼特性測(cè)試設(shè)備(7)觀測(cè)接收機(jī)(6)的誤碼情況，當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)的誤碼率范圍時(shí)，停止調(diào)整二號(hào)可調(diào)衰減器(4)，獲得此時(shí)接收機(jī)(6)接收到的各種系統(tǒng)信號(hào)的有用信號(hào)功率和干擾信號(hào)功率；步驟二、改變信號(hào)源(5)的輸出功率，重復(fù)執(zhí)行步驟一 N次；所述N為整數(shù)；獲得不同信號(hào)源(5)輸出功率下的接收機(jī)(6)接收到的各種系統(tǒng)信號(hào)的有用信號(hào)功率和干擾信號(hào)功率；然后執(zhí)行步驟三；步驟三、改變信號(hào)源(5)輸出的干擾信號(hào)類型，重復(fù)執(zhí)行步驟一至步驟二 ；獲得不同信號(hào)源(5)輸出干擾信號(hào)類型下的接收機(jī)(6)接收到的各種系統(tǒng)信號(hào)的有用信號(hào)功率和干擾信號(hào)功率；步驟四、根據(jù)產(chǎn)品的實(shí)際使用環(huán)境，選擇相應(yīng)的電波傳播模型，在發(fā)射機(jī)(1)輸出功率已知、信號(hào)源(5)輸出功率已知的條件下，通過步驟一至三中接收機(jī)(6)接收到的各種系統(tǒng)信號(hào)的有用信號(hào)功率和干擾信號(hào)功率計(jì)算出在各種系統(tǒng)的干擾環(huán)境下，接收機(jī)(6)處于預(yù)設(shè)誤碼率范圍時(shí)，發(fā)射機(jī)(1)與接收機(jī)(6)之間的距離和接收機(jī)(6)與信號(hào)源(5)之間的距離，從而實(shí)現(xiàn)定量分析ISM頻段無線通信產(chǎn)品的抗干擾能力。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)試ISM頻段無線通信產(chǎn)品抗干擾能力的測(cè)試方法，其特征在于在測(cè)試之前，對(duì)發(fā)射機(jī)(1)的進(jìn)行調(diào)試，其調(diào)制過程為采用功率計(jì)標(biāo)定發(fā)射機(jī)(1)的輸出功率，采用頻譜儀測(cè)試發(fā)射機(jī)(1)的輸出功率譜；直至發(fā)射機(jī)(1)的輸出功率和發(fā)射機(jī)(1)的輸出功率譜均滿足預(yù)定要求時(shí)，完成對(duì)發(fā)射機(jī)(1)的調(diào)試。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)試ISM頻段無線通信產(chǎn)品抗干擾能力的測(cè)試方法，其特征在于在測(cè)試之前，對(duì)一號(hào)可調(diào)衰減器(2)和二號(hào)可調(diào)衰減器(4)進(jìn)行校準(zhǔn)方法，其校準(zhǔn)方法為在待測(cè)ISM頻段無線通信產(chǎn)品的工作頻段內(nèi)，采用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀對(duì)一號(hào)可調(diào)衰減器(2)和二號(hào)可調(diào)衰減器(4)進(jìn)行校準(zhǔn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)試ISM頻段無線通信產(chǎn)品抗干擾能力的測(cè)試方法，其特征在于步驟一所述獲得接收機(jī)(6)接收到的各種系統(tǒng)信號(hào)的有用信號(hào)功率是通過下述公式獲得的，所述公式為接收機(jī)收到的有用信號(hào)功率=發(fā)射機(jī)輸出功率-一號(hào)可調(diào)衰減器的基準(zhǔn)衰減值-長(zhǎng)傳輸線損耗-合路器損耗-發(fā)射機(jī)與一號(hào)可調(diào)衰減器之間的傳輸線損耗-接收機(jī)與合路器之間的傳輸線損耗。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)試ISM頻段無線通信產(chǎn)品抗干擾能力的測(cè)試方法，其特征在于步驟一所述獲得接收機(jī)(6)接收到的各系統(tǒng)的干擾信號(hào)功率是通過下述公式獲得的， 所述公式為接收機(jī)收到的干擾信號(hào)功率=信號(hào)源輸出功率-信號(hào)源與二號(hào)可調(diào)衰減器之間的傳輸線損耗-二號(hào)可調(diào)衰減器的衰減值-二號(hào)可調(diào)衰減器與合路器之間的傳輸線損耗-合路器損耗-合路器與接收機(jī)之間的傳輸線損耗。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)試ISM頻段無線通信產(chǎn)品抗干擾能力的測(cè)試方法，其特征在于步驟四中所述電波傳播模型為自由空間傳播模型，所述自由空間傳播模型為L(zhǎng)ossfree_space = 32. 45+201g M+201g D式中D是指發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的距離，單位是km ；M是指通信信號(hào)的載波頻率，單位是 MHz。
全文摘要
測(cè)試ISM頻段無線通信產(chǎn)品抗干擾能力的系統(tǒng)及測(cè)試方法，涉及測(cè)試無線通信產(chǎn)品抗干擾能力的系統(tǒng)及測(cè)試方法。它解決了ISM頻段通信產(chǎn)品的抗干擾能力無法測(cè)試的問題。其系統(tǒng)發(fā)射機(jī)發(fā)射的信號(hào)經(jīng)一號(hào)可調(diào)衰減器、合路器后輸入至接收機(jī)，信號(hào)源發(fā)射的信號(hào)通過二號(hào)可調(diào)衰減器、合路器后輸入至接收機(jī)。其方法通過信號(hào)源模擬通信產(chǎn)品工作頻帶內(nèi)及附近的常見無線電通信系統(tǒng)的信號(hào)，采用接收機(jī)誤碼特性測(cè)試設(shè)備觀測(cè)待測(cè)接收機(jī)的誤碼情況，獲得各系統(tǒng)的有用信號(hào)的功率和干擾信號(hào)功率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)定量分析ISM頻段無線通信產(chǎn)品的抗干擾能力。本發(fā)明適用于ISM頻段無線通信產(chǎn)品抗干擾能力的測(cè)試。
文檔編號(hào)H04B17/00GK102158242SQ20111013668
公開日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2011年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月25日
發(fā)明者叢玉萍, 余君蘭, 劉寧慶, 張中兆, 張建隆, 張文彬, 徐玉濱, 段雙濱, 王孝, 胡未, 葛連正, 魏宏圖 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)