CN104871488A - 同时测试多数据包信号收发器的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于测试多数据包信号收发器的方法，诸如用于测试多数据包信号收发器的比特差错率(BER)，在测试期间，测试器和所述数据包信号收发器交换测试数据包和摘要数据包的序列。所述测试器提供所述测试数据包，所述测试数据包包含相应多个具有相应预定位模式的数据位。作为其响应，所述数据包信号收发器提供由所述数据包信号收发器中对应的一个所正确接收的所述摘要数据包，所述摘要数据包包含相应摘要数据，其中所述相应摘要数据表征具有相应预定位模式的数据位的位数。

Description

同时测试多数据包信号收发器的方法

背景技术

本发明涉及用于并行测试多数据包信号收发器的方法，并且具体地讲，涉及测试使用跳频扩频信号技术(包括蓝牙技术)的此类受测装置(DUT)。

配备蓝牙连接技术的无线装置变得越来越普及。此类装置在制造期间进行测试，以确保它们是可操作的并符合标准规定的信号特性，这些特性确保正常运行并且与其他蓝牙装置以及根据其他无线信号技术运行的其他无线装置的干扰最小。这样的测试的主要目的是在大量生产期间识别装置中的制造缺陷。

配备无线技术的消费品(诸如智能手机、笔记本电脑和平板电脑)是以非常大的数量生产并在市场上销售的高度复杂的装置，它们因极高的价格和成本压力而著称。对于成本控制，制造测试是所关注的关键领域。由于对测试结果的质量不允许妥协，测试系统设计人员就测试结果的准确性而论没有捷径可途，还必须努力缩短测试各种无线技术的所需测试时间。

蓝牙无线技术存在于多种多样的消费品中。首要的标准对配备蓝牙的装置必须遵守的信号特性诸如频谱、调制特性和功率级进行管理。在该标准所提供的界限内，蓝牙装置制造商不断地努力降低根据该技术的制造和测试的成本。

成本控制的重点领域之一是蓝牙装置的同时(例如，并行或同时)测试。实现同时测试的最直接方式是用多个同时运行的测试系统或测试器来测试多个装置，而每个这样的系统均配有用于测试装置发送和接收蓝牙特定信号特性的能力(例如，遵守规定的频谱、调制特性和质量、功率级、灵敏度等)的部件。然而，为每个所测试的装置或DUT专门配备一个测试器的资本成本是高昂的。因此，使用具有单一信号源和单一接收信号分析器的单一测试系统的测试系统设计人员已利用信号分配器和多路复用器以通过单一测试器来适应多个DUT。

然而，当避免每个DUT都需要测试器时，为实现降低成本的目的，需要做出重大让步。例如，尽管可以使用信号分配器功能来同时复制单一源信号，但接收到的信号无法同时由单一接收信号分析器来检验。相反，此类信号需要相继地而不是同时地多路复用和捕获。

因此，在使用信号源和接收信号分析器的数量小于待同时测试的DUT的一对一数量的测试系统时，上述挑战是如何优化测试速度并使测试成本降至最低，以及实现此目标。

发明内容

根据当前要求保护的发明，提供了一种用于测试多数据包信号收发器的方法，诸如用于测试多数据包信号收发器的比特差错率(BER)，在测试期间，测试器和数据包信号收发器交换测试数据包和摘要数据包的序列。测试器提供测试数据包，该测试数据包包含相应多个具有相应预定位模式的数据位。作为其响应，数据包信号收发器提供由数据包信号收发器中对应的一个所正确接收的包含相应摘要数据的摘要数据包，其中相应摘要数据表征具有相应预定位模式的数据位的位数。

根据当前要求保护的发明的示例性实施例，测试多数据包信号收发器的方法包括：为多个数据包信号收发器提供类似的多个测试数据包信号，这些信号复制共同的测试数据包信号，而该共同的测试数据包信号包含多个连续测试数据包，其含有相应多个具有相应预定位模式的数据位；以及接收来自所述多个数据包信号收发器的类似的多个摘要数据包信号，其中所述多个摘要数据包信号中的每一个均响应于所述多个测试数据包信号的相应一个并包括由所述多个数据包信号收发器中对应的一个所正确接收的包含相应摘要数据的多个连续摘要数据包，其中相应摘要数据表征具有所述相应预定位模式的所述多个数据位的位数。

根据当前要求保护的发明的另一个示例性实施例，测试多数据包信号收发器的方法包括：用多个数据包信号收发器接收类似的多个测试数据包信号，这些信号复制共同的测试数据包信号，而该共同的测试数据包信号包含多个连续测试数据包，其含有相应多个具有相应预定位模式的数据位；以及用所述多个数据包信号收发器提供类似的多个摘要数据包信号，其中所述多个摘要数据包信号中的每一个均响应于所述多个测试数据包信号的相应一个并包括由所述多个数据包信号收发器中对应的一个所正确接收的包含相应摘要数据的多个连续摘要数据包，其中相应摘要数据表征具有所述相应预定位模式的所述多个数据位的位数。

附图说明

图1描绘根据当前要求保护的发明的示例性实施例同时测试多数据包信号收发器的测试环境。

图2描绘根据当前要求保护的发明的示例性实施例在测试器与DUT之间的测试数据包和摘要数据包的序列的交换。

图3描绘根据当前要求保护的发明的示例性实施例所交换的测试数据包和摘要数据包之中的更详细时序关系。

图4描绘根据当前要求保护的发明的示例性实施例所交换的测试数据包和摘要数据包的序列的另一系列。

图5描绘根据当前要求保护的发明的示例性实施例可通过使用测试数据包和摘要数据包的序列而实现的测试时间节省。

图6描绘根据当前要求保护的发明的示例性实施例可通过同时测试多个DUT来结合测试数据包和摘要数据包的序列交换如何实现进一步的时间节省。

图7以功能框图的形式描绘根据当前要求保护的发明的示例性实施例DUT如何响应于接收测试数据包而提供将被发送的摘要数据包。

具体实施方式

以下具体实施方式是结合附图的受权利要求书保护的本发明的示例性实施例。相对于本发明的范围，此类描述旨在进行示例而非加以限制。已对此类实施例加以详尽的描述，使得本领域的普通技术人员能够实施该主题发明，并且应当理解，在不脱离本主题发明的精神或范围的前提下，可以实施具有一些变化的其他实施例。

在本发明全文中，在没有明确指示与上下文相反的情况下，应当理解，所述单独的电路元件可以是单数或复数。例如，术语“电路”可以包括单个部件或多个部件，所述部件为有源和/或无源，并且连接或换句话讲耦合到一起(如成为一个或多个集成电路芯片)，以提供所述功能。另外，术语“信号”可指一个或多个电流、一个或多个电压、或数据信号。在图中，相似或相关的元件将具有相似或相关的字母、数字或数字字母混合的指示。此外，虽然在具体实施的上下文中已讨论了本发明使用分立的电子电路(优选地为一个或多个集成电路芯片形式)，但作为另一种选择，根据待处理的信号频率或数据速率，此类电路的任何部分的功能可使用一个或多个适当编程的处理器进行具体实施。此外，就示出各种实施例的功能区块的示意图的图示来说，所述功能区块未必表示硬件电路之间的分区。

以下讨论涉及四个DUT的同时测试。然而，将容易理解的是，根据当前要求保护的发明的示例性实施例，如下所讨论的用于同时测试多个DUT的系统、技术和原理可以按照DUT数量的其他倍数而按比例放大或缩小。换句话讲，可以根据当前要求保护的发明同时测试两个或更多个DUT。

参见图1，根据当前要求保护的发明的示例性实施例用于测试多个DUT的测试环境10包括基本上如图所示互连的测试器20，该测试器包括信号源22(例如，矢量信号分析器，VSG)和接收信号分析器24(例如，矢量信号分析器，VSA)；第一信号路由电路32(例如，信号分割或分配电路)；第二信号路由电路34(例如，信号切换或多路复用电路)；第三信号路由电路36(例如，信号切换电路或信号分割和合成电路的组合)以及待测试的DUT 40。将容易理解的是，DUT40典型地为无线信号收发器，但在测试器20与DUT之间的各种信号路径典型地为用电缆连接的信号路径，以确保可靠和基本上无耗损的信号连接。

如同该例子在此所描述的，测试器20包括信号源22和信号分析器24，而外部电路30包括信号路由电路32、34、36和任何必要的信号连接(例如，电缆和连接器)。因此，完整的测试系统(例如，不存在可能需要或必要的任何外部控制器(未示出))包括测试器20和外部测试电路30。然而，将容易理解的是，测试器可以包括测试器20和外部测试电路30的功能和电路。

如本领域熟知的是，VSG 22提供含有数据包27的源信号23，该信号将由第一信号路由电路32复制以提供供DUT 40接收的复制源信号33。相应的复制源信号33a、33b、33c、33d经由第三信号路由电路36a、36b、36c、36d(下文更详细讨论)传送到对应的DUT 40a、40b、40c、40d。为了响应复制的源信号33(下文更详细讨论)，DUT 40a、40b、40c、40d以相应的响应信号37a、37b、37c、37d提供响应信号37，这些响应信号经由第二信号路由电路34路由以便为VSA 24提供接收信号25。如下文更详细讨论，响应信号37a、37b、37c、37d内来自不同时隙的相应数据包37aa、37bb、37cc、37dd形成作为接收信号25而提供的一组数据包35。

参见图2，根据当前要求保护的发明的示例性实施例，测试器20提供包含标准所规定的数据包(例如，根据蓝牙标准的8184-位PRBS9)的发射信号23，而DUT 40以较短的摘要数据包41t作出响应，这些摘要数据包仅需要一个信号时隙，而非像执行完整数据包环回测试时所需的典型五个时隙。因此，总测试时间可缩短40％，因为用在环回返回数据包上的时间缩短了80％(例如，针对每一组返回数据包，一个时隙对五个时隙)。每个摘要数据包41t包含表征由相应DUT 40a、40b、40c、40d计算的比特差错率(BER)的数据，而每个后续摘要数据包40t包含表征累计BER的数据。

因此，测试信号23(如上所讨论，其被复制用来提供多个测试信号33)包括测试数据包27a、27b、27c…的序列，DUT 40中的每一个以相应的摘要数据包41ta、41tb、41tc…对测试数据包中的每一个作出响应，而摘要数据包中的每一个均含有表征累计BER的数据，该BER由每个DUT 40a、40b、40c、40d在内部确定(下文更详细讨论)。

将容易理解的是，与正常的完整数据包环回测试相比时，这节省了大量的测试时间，其中测试数据包27a、27b、27c…应当各自被接收、复制和发送，而由DUT 40返回以供测试器20接收，然后测试器20将其接收到的复制数据包与其发送的进行比较，以便计算每个DUT 40a、40b、40c、40d的BER。然而，根据当前要求保护的发明，每个DUT 40a、40b、40c、40d都已被编程或以其他方式具有测试数据包内容的知识，并计算其自身的内部BER(下文更详细讨论)，而BER然后以摘要数据包41t的形式发送回测试器20，该摘要数据包提供表征BER的数据(例如，表示已接收的总位数、已接收的有效位数以及已接收的无效位数的数据)。另外，根据当前要求保护的发明，对于每个后续接收到的测试数据包，每个DUT 40a、40b、40c、40d计算其累计BER，并在返回给测试器20的下一个后续摘要数据包中提供该累计BER数据。

参见图3，如上所讨论，标准所规定的测试数据包33(33xa、33xb、33xc、33xd…，其中“x”表示相应的复制信号33a、33b、33c、33d)由测试器20提供，而DUT 40在相应的后续时隙t₀、t₁、t₂、t₃、t₄、t₅、t₆、t₇…中以对应的摘要数据包37(37xa、37xb、37xc、37xd…)作出响应。如上所讨论(图1)，来自DUT 40的返回摘要数据包37被路由(例如，通过第二路由电路34多路复用或切换)，以提供摘要数据包37aa、37bb、37cc、37dd…的序列35，而一个摘要数据包37xx来自每个DUT 40(其中第二个“x”表示后续返回数据包时隙a、b、c、d…)。换句话说，对于四个DUT 40的该例子，响应于由DUT 40分别在时间间隔t₀、t₂、t₄和t₆中接收的第一33aa、第二33bb、第三33cc和第四33dd复制测试数据包，分别从第一40a、第二40b、第三40c和第四40dDUT返回的第一37aa、第二37bb、第三37cc和第四37dd摘要数据包作为提供给测试器20的返回摘要数据包的序列35的一部分而提供。

参见图4，如上所讨论，测试数据包33xx和摘要数据包37xx在测试器20与DUT 40之间交换。根据当前要求保护的发明的示例性实施例，数据包33xx、37xx的该交换在第一测试子序列间隔S₁中执行。在该测试间隔S₁结束时，测试器20将已经把预定数量的BER测试数据包33xx同时地提供给了DUT 40，对此作出响应，DUT 40将已经提供了BER摘要数据包37xx，如上所讨论。该测试间隔S₁的结束在测试器20已确定了预定数量的测试数据包33xx已发送并被DUT 40接收时发生。此时，另一个测试子序列间隔S₂以以下过程开始：测试器20发送测试数据包33xx的新序列以供DUT 40接收，并且测试器20接收响应摘要数据包37xx，该摘要数据包表征新的和累计的由每个相应的DUT 40a、40b、40c、40d测得的BER。可执行该第二测试间隔S₂，其中测试数据包33xx以一个或多个不同的信号特性(例如，信号频率、信号调制类型或数据速率)发送。这有利地允许针对由多个子序列S₁、S₂…构成的单个序列中的不同信号特性(例如，所有规定的数据速率)进行BER测试，如上所讨论。由于BER以最小的数据位数进行计算，测试器20可监测累计的位计数，直到达到一个DUT 40的该最小计数，然后继续进行到下一个DUT 40，以此类推(因为使用更多的数据位并不影响BER计算)。

参见图5，根据当前要求保护的发明的示例性实施例，使用响应于测试数据包33xx的摘要数据包37xx可以显著缩短测试时间，甚至在一次仅测试一个DUT 40时(例如，顺序测试)。如上所讨论，相较于完整数据包环回测试对于每个摘要数据包37xx返回而言，使用摘要数据包37xx缩短约80％的测试时间，且总测试时间缩短40％。例如，如果每个DUT 40的测试时间为t_s，则用于测试n个DUT的测试时间应当约为n与t_s的乘积(n*t_s)。

参见图6，根据当前要求保护的发明的示例性实施例，通过同时测试这样的n个DUT 40，总测试时间变成t_s加上路由(例如，多路复用或切换)后续累计BER摘要数据包37xx所需的额外时间t_e。然而，这样的额外测试时间t_e实质上短于原来的初始测试时间t_s。因此，由于总测试时间t_s+t_e仍然约等于t_s(其中t_s>>t_e)，当同时测试n个DUT 40时，每个DUT 40的BER测试应当需要约t_s/n的测试时间。

参见图7，根据示例性实施例，每个DUT 40包括基本上如图所示互连的信号路由电路42(例如，信号分配和合成电路的组合)、接收器电路44、数据比较电路46、存储器电路48(或某些其他数据源，诸如外部存储器的远程访问)、数据生成器电路50和发射器电路52。另外出于该讨论的目的而示出的是，虽然并未包括，但通常作为DUT 40的一部分的是第三信号路由电路36，其用于提供接收到的测试数据包33作为接收到的信号41r，并提供在内部产生的摘要数据包41t作为返回摘要数据包37。(典型地，在DUT 40的内部，将单一有线信号路径41用来传送这些接收到的41r和已发送的41t信号)。

传入的测试数据包信号43由接收器电路44接收并处理，该电路向数据比较电路46提供接收到的数据位45。数据比较电路46还从存储器电路48接收数据49，该数据表示预计将在所讨论的时间间隔(例如，测试子序列S₁、S₂…，如上所讨论)中接收的测试数据位。接收的45和预计的49数据位的比较产生数据47，该数据表示BER计算，其表征接收到的有效和无效数据位的位数。该计算出的数据47由数据产生器电路50使用，以提供表征测得的BER的摘要数据51。发射器电路52转换该摘要数据51(例如，根据熟知的原理和技术经由信号调制和频率变换)，以提供摘要数据包信号53以供返回给测试器20(图1)。

在不脱离本发明的范围和精神的前提下，本发明的结构和操作方法的各种其他修改和更改对本领域的技术人员将是显而易见的。虽然本发明结合具体的优选实施例加以描述，但应当理解，受权利要求书保护的本发明不应不当地限于此类具体实施例。其意图是，以下权利要求限定本发明的范围，并且由此应当涵盖这些权利要求范围内的结构和方法及其等同物。

Claims (12)

1.一种测试多数据包信号收发器的方法，包括：

为多个数据包信号收发器提供类似的多个测试数据包信号，所述多个测试数据包信号复制共同的测试数据包信号，所述共同的测试数据包信号包含多个连续测试数据包，所述多个连续测试数据包含有相应多个具有相应预定位模式的数据位；以及

接收来自所述多个数据包信号收发器的类似的多个摘要数据包信号，其中所述多个摘要数据包信号中的每一个均响应于所述多个测试数据包信号中的相应一个并包括由所述多个数据包信号收发器中对应的一个所正确接收的包含相应摘要数据的多个连续摘要数据包，其中所述相应摘要数据表征具有所述相应预定位模式的所述多个数据位的位数。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个连续摘要数据包中的每一个均响应于所述多个连续测试数据包中的相应一个。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个连续摘要数据包的后续一个包含由所述多个数据包信号收发器中对应的一个所正确接收的摘要数据，所述摘要数据表征具有所述相应的预定位模式的所述多个数据位的累计位数。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述相应的摘要数据还表征所述多个数据包信号收发器中对应的一个的BER。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述多个连续摘要数据包的后续一个包含表征累计BER的摘要数据。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述共同的测试数据包信号包含多个数据速率。

7.一种测试多数据包信号收发器的方法，包括：

用多个数据包信号收发器接收类似的多个测试数据包信号，所述多个测试数据包信号复制共同的测试数据包信号，所述共同的测试数据包信号包含多个连续测试数据包，所述多个连续测试数据包含有相应多个具有相应预定位模式的数据位；以及

用所述多个数据包信号收发器提供类似的多个摘要数据包信号，其中所述多个摘要数据包信号中的每一个均响应于所述多个测试数据包信号中的相应一个并包括由所述多个数据包信号收发器中对应的一个所正确接收的包含相应摘要数据的多个连续摘要数据包，其中所述相应摘要数据表征具有所述相应预定位模式的所述多个数据位的位数。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述多个连续摘要数据包中的每一个均响应于所述多个连续测试数据包中的相应一个。

9.根据权利要求7所述的方法，其中所述多个连续摘要数据包的后续一个包含由所述多个数据包信号收发器中的相应一个所正确接收的摘要数据，其中所述摘要数据表征具有所述相应的预定位模式的所述多个数据位的累计位数。

10.根据权利要求7所述的方法，其中所述相应的摘要数据还表征所述多个数据包信号收发器中对应的一个的BER。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述多个连续摘要数据包的后续一个包含表征累计BER的摘要数据。

12.根据权利要求7所述的方法，其中所述共同的测试数据包信号包含多个数据速率。