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汽车信息娱乐和紧急呼叫模块的高性能RF和功能测试
2018-02-27 15:19:29·
使用NI无线测试系统，我们可以在同一个设备上测试多种无线技术，包括蓝牙、WIFI、GPS和蜂窝。 WTS和NOFFZ的RF测试工程专业知识帮助我们显著减少了测试时间以及快速安装和运行测试系统。- Markus Krauss, HARMAN/Becker Automotive Systems GmbH挑战:为汽车信息娱乐系统和紧急呼叫模块的组合功能测试(FCT)、闪光和射频测试开
"使用NI无线测试系统，我们可以在同一个设备上测试多种无线技术，包括蓝牙、WIFI、GPS和蜂窝。 WTS和NOFFZ的RF测试工程专业知识帮助我们显著减少了测试时间以及快速安装和运行测试系统。"- Markus Krauss, HARMAN/Becker Automotive Systems GmbH
挑战:
为汽车信息娱乐系统和紧急呼叫模块的组合功能测试(FCT)、闪光和射频测试开发和生产一个板卡级四端终检并行测试系统。 该解决方案需要能够最大化WLAN、蓝牙、蜂窝和GNSS的射频测试性能，并且通过多个软件层实现灵活的芯片控制。
解决方案:
NOFFZ和HARMAN的工程开发团队携手合作，基于NI无线测试系统(WTS)开发了一个可扩展且可复用的测试台，该测试台可使用不同类型的芯片组对各类汽车RF或无线模块进行组合或分开测试。
使用NOFFZ UTP 9010进行并行测试
随着欧盟引入紧急呼叫等新的汽车安全法规和越来越多的车辆配有网络接入设备，人们对蜂窝和无线模块测试的需求不断增长。 这要求缩短每个DUT的测试时间，提高总体测试能力。 这一目标的实现只能通过仪器共享或并行测试来更有效地利用射频仪器。 根据HARMAN的需求，NOFFZ开发了一个测试系统，可同时测试四台待测设备，如图1所示。
该测试系统在板卡级上满足哈曼对终检测试的所有需求，包括闪光、功能和RF测试。 主要的测试软件是基于NI TestStand开发的。 NOFFZ信号调理单元使用了多个用于音频、电压和电流测量的NI PXI和PCI设备，可用于路由测量信号、测试天线诊断功能以及执行典型睡眠模式电流测量和其他功能的数字控制。 适配器通过以下方式之一同时接触四个DUT：
• 70到80个底部接触针脚
• 一个基于多个Rosenberger FAKRA高速数据汽车连接器的可移动块
• 一个位于局部绝缘区域的RF天线
我们面临的挑战之一是将具有多个虚拟COM端口的多个USB连接口连接到一台PC上。 由于系统的稳定性高度依赖于厂商提供的驱动和Windows COM端口对准，NOFFZ和HARMAN选择使用基于Linux的接口来连接工业PC和每个DUT，以提高稳定性。
基于NI WTS的RF测试
由于射频测试设备通常较为昂贵，我们在选择仪器时主要考虑两个因素： 系统总成本和射频性能。 基于NOFFZ和HARMAN使用NI矢量信号收发仪和射频非信令测试的经验，我们选择了NI WTS，实现了降低投资成本和提高射频性能之间的最佳平衡。
WTS是一款具有内置开关和智能软件的“多端”射频测试仪，它可根据RF测试任务调整内部矢量信号发生器和矢量信号分析仪。 通过将4个DUT连接至4个端口，其中每个端口都包含蜂窝主天线和分集天线、全球导航卫星系统以及蓝牙/WLAN，我们能够充分利用硬件。
HARMAN DUT中来自不同厂商的不同芯片组都可以使用相同的仪器进行测试。 例如，我们实现了蜂窝、蓝牙、WLAN和GNSS的以下RF测试：
软件挑战
其中一大挑战是通过操作系统和DUT本身控制DUT和不同的无线芯片和模块。 为了利用非信令测试的优势，每个无线芯片或模块都需要通过测试系统完全进行控制。 由于在产品验证阶段就已经开始了测试系统的开发过程中，当时我们并无法确定访问DUT的最终办法。
通过使用LabVIEW面向对象编程，我们开发了一个可扩展API来访问不同的芯片组。 我们需要使用不同的机制通过调试接口、Telnet和USB访问内部组件，以确保完全的控制和最佳的性能。 基于TestStand的测试框架提供了将并行和串行测试步骤集成到整个测试序列所需的灵活性，其中测试序列包含了测试步骤和与HARMAN企业制造系统的连接。
结论
与先前使用的方法，比如信令测试或基于单个RF仪器的串行射频测试相比，整个测试系统可在显著较短的测试时间内生成相关测试结果。
选择NOFFZ作为系统集成商帮助我们减少了开发时间，因为NOFFZ在RF并行测试方面具有丰富的经验，而且他们拥有丰富的RF芯片组控制库。
选择NOFFZ和NI是该项目成功的关键，两家公司之间的密切合作关系及其本地射频测试的专业知识帮助我们快速部署了一个灵活的系统。
挑战:
为汽车信息娱乐系统和紧急呼叫模块的组合功能测试(FCT)、闪光和射频测试开发和生产一个板卡级四端终检并行测试系统。 该解决方案需要能够最大化WLAN、蓝牙、蜂窝和GNSS的射频测试性能，并且通过多个软件层实现灵活的芯片控制。
解决方案:
NOFFZ和HARMAN的工程开发团队携手合作，基于NI无线测试系统(WTS)开发了一个可扩展且可复用的测试台，该测试台可使用不同类型的芯片组对各类汽车RF或无线模块进行组合或分开测试。
使用NOFFZ UTP 9010进行并行测试
随着欧盟引入紧急呼叫等新的汽车安全法规和越来越多的车辆配有网络接入设备，人们对蜂窝和无线模块测试的需求不断增长。 这要求缩短每个DUT的测试时间，提高总体测试能力。 这一目标的实现只能通过仪器共享或并行测试来更有效地利用射频仪器。 根据HARMAN的需求，NOFFZ开发了一个测试系统，可同时测试四台待测设备，如图1所示。
该测试系统在板卡级上满足哈曼对终检测试的所有需求，包括闪光、功能和RF测试。 主要的测试软件是基于NI TestStand开发的。 NOFFZ信号调理单元使用了多个用于音频、电压和电流测量的NI PXI和PCI设备，可用于路由测量信号、测试天线诊断功能以及执行典型睡眠模式电流测量和其他功能的数字控制。 适配器通过以下方式之一同时接触四个DUT：
• 70到80个底部接触针脚
• 一个基于多个Rosenberger FAKRA高速数据汽车连接器的可移动块
• 一个位于局部绝缘区域的RF天线
我们面临的挑战之一是将具有多个虚拟COM端口的多个USB连接口连接到一台PC上。 由于系统的稳定性高度依赖于厂商提供的驱动和Windows COM端口对准，NOFFZ和HARMAN选择使用基于Linux的接口来连接工业PC和每个DUT，以提高稳定性。
基于NI WTS的RF测试
由于射频测试设备通常较为昂贵，我们在选择仪器时主要考虑两个因素： 系统总成本和射频性能。 基于NOFFZ和HARMAN使用NI矢量信号收发仪和射频非信令测试的经验，我们选择了NI WTS，实现了降低投资成本和提高射频性能之间的最佳平衡。
WTS是一款具有内置开关和智能软件的“多端”射频测试仪，它可根据RF测试任务调整内部矢量信号发生器和矢量信号分析仪。 通过将4个DUT连接至4个端口，其中每个端口都包含蜂窝主天线和分集天线、全球导航卫星系统以及蓝牙/WLAN，我们能够充分利用硬件。
HARMAN DUT中来自不同厂商的不同芯片组都可以使用相同的仪器进行测试。 例如，我们实现了蜂窝、蓝牙、WLAN和GNSS的以下RF测试：
软件挑战
其中一大挑战是通过操作系统和DUT本身控制DUT和不同的无线芯片和模块。 为了利用非信令测试的优势，每个无线芯片或模块都需要通过测试系统完全进行控制。 由于在产品验证阶段就已经开始了测试系统的开发过程中，当时我们并无法确定访问DUT的最终办法。
通过使用LabVIEW面向对象编程，我们开发了一个可扩展API来访问不同的芯片组。 我们需要使用不同的机制通过调试接口、Telnet和USB访问内部组件，以确保完全的控制和最佳的性能。 基于TestStand的测试框架提供了将并行和串行测试步骤集成到整个测试序列所需的灵活性，其中测试序列包含了测试步骤和与HARMAN企业制造系统的连接。
结论
与先前使用的方法，比如信令测试或基于单个RF仪器的串行射频测试相比，整个测试系统可在显著较短的测试时间内生成相关测试结果。
选择NOFFZ作为系统集成商帮助我们减少了开发时间，因为NOFFZ在RF并行测试方面具有丰富的经验，而且他们拥有丰富的RF芯片组控制库。
选择NOFFZ和NI是该项目成功的关键，两家公司之间的密切合作关系及其本地射频测试的专业知识帮助我们快速部署了一个灵活的系统。
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