无线电计量中音频自动检测系统设计研究

无线电计量中音频自动检测系统设计研究

安理

北京市丰台区计量检测所 北京市 100071

摘要:音频自动测试系统常用于无线电计量领域音频性能检测中，属于一种便携式综合测试设备。测试系统具有较高的集成性功能，对于提升检验的工作效率具有十分明显的帮助。本文从测试仪检测系统的基本情况入手，通过对于这种测试系统的使用特点以及功能展开论述，依据有关的数据及技术，进行标准器和计算机的有效配置，并通过PXI接口实现对于系统的整体连接，利用VC软件和数据库，虚拟仪器软件结构特性，运用计算机控制技术，展开音频性能自动检测工作。

关键词: 无线电计量；音频性能;自动检测系统

音频性能作为无线电计量领域中一种十分重要的指标，存在于我们生产生活的方方面面。随着计算机技术的日益深化，音频性能检测实现了与计算机技术的相互融合。

音频性能自动测试系统通常使用于无线电设备音频性能检测中，这种测试系统属于便携式检测设备，具有较高的集成性、移动性和开放性。该测试系统可大量使用在自动化检测线上，涉及到的参数指标众多，单次测试台件数量大，也是音频性能自动测试系统最为明显的特点。在传统的检测过程中，常用的检测方式一般都是人工手动进行相关检测工作，这种方式带来较大工作强度，并且工作效率十分低下。因为人工因素出现的疏忽以及其他的一些原因，经常会造成一些难以避免的错误。研究开发出一套功能完备的能够进行自动检测的音频性能自动测试系统显得十分必要。将VC作为系统开发语言，合理运用软件无线电的有关特性，通过计算机，利用PXI总线接口，对测试仪以及计量标准器进行有效的控制，实现对数据的有效管理功能以及自动检测功能、测试结果的网络上传和测试系统的远程控制功能等等。

一、构成自动检测系统中的硬件情况分析

音频性能自动测试系统的构成主要应该包括对音频实现分析的模块、信号产生模块、解调分析模块、总线控制模块、电源控制模块以及互联网接口模块等。因此，音频性能自动测试系统除了具备自动检测的功能，同时也具备音频分析仪、音频的信号发生仪器以及AM/FM信号发生仪器的相关功能。在检测流程中需要进行监测的有效参数和该测试仪的功能息息相关，具体包含如下几个方面:相关信号发生器的电压和频率、交流电压、失真度、AM/FM信号的发生器的绝对电平、相对电平以及解调失真、谐波等。依据《信号发生器》JJG173-2003中的检定规则和程序以及《音频分析仪校准规范》JJF1395-2013中提出的自动检测的相关方法，所使用的系统标准器技术指标要3倍以上高于普通测试仪表。硬件具体包括电子计算机、音频功能校准器、测量接收仪器、失真度测量仪检定装置、标准频率源、打印机以及多用数字表等等。在设计中需要用到的标准器数量十分多，所需要运用的接口总线样式也比较多，具有PXI总线，无论是在互操作性还是兼容性、易用性方面都降低自动检测的难度。通过软件无线电控制函数数据库进行I/O接口层的开发系统建立，满足仪器共同使用的接口，增强系统对于硬件接口的兼容性，让仪器可以直接跟计算机和互联网实现互通信息，使得测试系统具有更加开放的硬件平台，实现较高的通用性设计目标。

在整体的检测系统之中，计算机具有核心作用，能够对整个系统实现控制，通过对各个总线和各仪器之间的连接情况进行分析，使得各仪器可以实现互相之间的信息通讯，对于各仪器在操作中执行的各种任务进行控制，及时进行数据的交换。通过检测获取的数据经由计算机实现对于检测数据的存储和分析，最终生成记录，通过输出端口进行对所得记录的打印处理或者通过互联网实现数据远传。PXI接口总线在过程中实现各个标准器以及被检测的仪器和计算机之间的通信控制及具体指令以及消息、数据之间的通信。测量接收机的主要功能是对电平的检测和输出、进行幅度的调整等等。频率设定的标准器应用在检测频率这一环节上。数字万用表用于输出电压的检测。多功能校准器实现对于频响和交流电压的检测。失真度测量仪用于失真度的测量。

二、构成自动检测系统中的软件设计情况分析

Windows 10运行环境下，运用VC语言进行软件的开发和设计，实现系统在类级、源码级以及控件级各种不同级别上的反复运用，有效提升对于相关程序开发的效率。VC在应用于仪器程控这一方向的领域以及调用程序和扩展程序这些方面都具备较强的执行能力，通过对于数据库的结合，开发通用的电子仪器接口当作软件的接口层，从而实现对于PC的控制以及与所用仪器之间的信息互通，最终实现自动检测功能。PXI总线技术和软件无线电技术融合应用有着很多特点，具体如下:

其一，软件无线电技术中I/O的控制功能对于各种类型的仪器均适用，比如PXI仪器等等，其中也包括消息的基器件、存储器器件以及寄存器的器件等等相关的仪器操作。

其二，通过对软件无线电技术编写模块的驱动程序可以使用在嵌入式的计算机中，也可以通过PXI接口进行远程系统的控制，当进行更换硬件时候，并不需要对模块的驱动程序进行任何改动。

其三，软件无线电技术中I/O的控制功能可以被应用在单处理器的结构系统中，同时也可以被应用在多处理器的结构以及网格式分布的结构系统中。

系统的软件功能主要分成五个模块，分别是录入信息模块、控制功能模块、管理数据库模块、数据输出模块。在这些模块之中，录入信息模块作为系统中最顶层的模块，面向的对象是用户，主要的功能是对被检测的仪器有效的信息进行录入管理，例如，检测单位的信息、检测仪器的型号、仪器生产的厂家、检测的日期、仪器出厂的编号、检测的地点、检测时的湿度和温度等等。

仪器接口模块作为系统中用子通信的部分，利用软件无线电为I/O的软件接口完成对于程序整体的控制。函数库的实际特征，不但可以对不同类型接口以及网络机制的兼容，同时也能够保证不同类型接口使用的连接仪器在操作时选取的操作类型或者函数可以保持一致性。

控制功能模块在整个系统软件中处于较为核心的位置，主要是依据测试仪的接口模块以及检测项目所实际使用的标准器进行调配使用的指导和命令，通过调用测试仪的指导命令库，初始化测试仪的有关功能，通过合理的设置使得测试仪可以成功的进入相应功能进行检测的状态中，接下来对测试仪实行控制，当检测完成以后，把检测的数据结构发送至管理数据库的模块。

管理数据库模块能够对系统软件在操作过程中产生的数据等其他有关信息进行存储，有效实现整个软件系统对于程控仪器中的控制代码调用，管理不同算法所产生的数据信息、各个仪器的基本信息以及对测试过程中产生的数据信息进行存储、管理和调动使用等。除此之外，还可以对检测参数中产生的允许误差进行设定，有效判定测量结果。引进先进的数据库系统，降低各种测量流程管理中的复杂性，实现更为方便快捷的管理，对检测的结果进行有效的处理，提升整个过程中管理效率的大幅度提升。

数据输出模块是对检测结果进行输出的环节,是检测的最终环节，通过对录入信息以及检测结果的记录调用，在各种文档格式进行生成原始记录，最终输出结果，使得检测的效率有效提高。

三、结语

随着科学技术的发展，现代社会的发展速度越来越快，无论是工业生产还是人们生活都逐渐趋于网络化和智能化发展，无线电计量领域音频性能测试仪自动检测系统的研发在现代社会具有十分重要的意义，这种技术不仅可实现检测效率的有效提升，同时也能使各个环节的检测结果的精确性和准确性不断提升。

参考文献:

[l]杨鸣，都松，王明等.音频性能测试仪自动检测系统的研发与应用[J].现代测量与实验室管理，2015,(2)

[2」张生序，李林伟.音频自动检测系统原理应用以及发展状况和成果研究[J].现代电子技术，2013，(14)

[3」纪晓宇.移动电话中的音频测试技术有关研究[D].天津:天津大学，2012.

[4]董艺馨，李天骄.音频自动检测技术在未来的发展动向[J].微型机与应用，2011,(7)