当时，对短波电台的检测首要依托传统测验办法，需求的丈量仪器品种繁复、操作杂乱、对测验人员要求高，且测验仪器粗笨，不便于带着，无法满意户外及杂乱情况的要求。本文提出了一种归纳各种通用外表相关功用，且具有主动测验才能的便携式小型电子设备，此设备将频谱仪、频率计、功率计、射频源和音频剖析仪等现代通讯电台测验中最常用设备的测验功用进行集成后，用上位机软件Matlab和C++混合编程完结主动测验，即主动测验体系渠道。
1 总体设计
此主动测验渠道由测验终端、测验模块和配套电缆等组成，如图1所示。
此测验渠道分为两个功用单元，射频发生单元和音频收集剖析单元。射频发生单元可发生不同调制办法的信号。音频收集剖析单元可接纳来自电台输出的音频信号并音频收集剖析单元可接纳来自电台输出的音频信号，并完结剖析。测验模块内部总体设计原理如图2所示。
2 要害技术研究
2.1 射频发生单元
依据国标要求，在测验接纳机相关目标时，需加入射频信号到接纳机射频口。本模块可发生AM/DSB/SSB(USB/LSB)模仿调制形式和BPSK/QPSK/8PSK/2PSK数字键控形式信号，常用的发生调制信号的办法是用Matlab发生FTR滤波器所需求的系数，FPGA中的FIR编译核调用Matllah发生的FIR系数来发生调制信号所需的FIR滤波器，最终将程序下载至
FPGA中，此办法更改参数杂乱，操作繁琐，不适应于主动测验中。本文选用了一种依据信号正交改换理论和数字信号处理算法，以软件编写和硬件电路结合的办法，进行数字信号内插滤波、正交调制变频，发生不同带宽、不同制式的射频信号。
一个频谱的单频率信号的离散化时域表达式如式(1)所示
S(nTs)=a(nTs)cos[wcnTs+φ(nTs)] (1)
对其信号进行正交分化，然后便于对信号进行调制，正交分化表达式如式(2)所示
S(nTs)=I(n)cos(wcnTs)+Q(n)sin(wcnTs) (2)
若要发生任何一种调制信号，只需求出Q(n)、I(n)，与sin(wcnTs)、cos(wcnTs)相乘，调制信号S(nTs)即为两路信号相加后得到。正交调制框图如图3所示。
SSB为常用作业办法，这儿首要介绍单边带调制进程。将SSB时域信号离散化后表达式如式(3)所示
式(6)和式(7)中，wm为基带调制信号的角频率，M=N/2，N为滤波器阶数。
调制信号经过上位机C++和Matlab软件混合编程进行算法完结后，供给API接口函数int Rf Enable(int Number，int Type，int Enable)供上位机开发软件调用，阐明：射频输出/中止，Number为USB标识;Type为0：单音，Type为1;SSB，Type为2;AM，Enable为1使能。接口函数int SetRF(int Number，double OutPower，double OutFreq)，阐明用于发送射频频率和射频功率，Number为USB标识，OutFreq为输入射频频率，Out Power为输入射频功率。
在上位机软件界面即可灵敏地挑选调制办法，操控硬件电路的FPGA，FPGA将信号传输到AD9910进行上边频处理，变频后经过射频口输出已调信号，发生不同带宽、不同制式、不同频率的射频调制信号。射频信号发生单元的原理框图如图4所示。
比较传统测验时需求在仪器上设置作业办法、频率、功率等操作，本主动测验渠道将此类设置操作悉数封装在软件中主动履行，测验人员只挑选需求测验的功用目标，而无需重视测验时的详细设置参数，即可一键主动测验。
2.2 音频收集剖析单元
音频信号剖析单元完结电平丈量、信纳德丈量、频率丈量和失真度丈量的4个首要功用。音频电平丈量、信纳德丈量和失真度选用相同的信号处理电路，其丈量原理如图5所示，由MCU对音频信号进行A/D采样，并经过算法对采样数据进行剖析，得出音频频率值、电平值、失真度值与信纳德值。
音频信号剖析是选用STM32的A/D收集来完结模数转化，AD数据位是12位，则精度为3.3 V/212=0.8 mV，STM32的采样电平规模是0～3.3 V，需求对音频信号进行处理，经过衰减电路，将输入音频信号衰减到本来的0.275，然后用PGA芯片MCP6S21对信号进行如表1的处理，使之峰峰值在1.6～3.2 V以内。
再经过加法器为音频信号添加直流偏置1.65 V，则得到既可满意STM32的采样电平规模又能使采样信号挨近3.3 V的音频信号。输入音频信号与经调度后的采样信号联系如式(8)所示。
So=1.65+0.275×GSi (8)
其间，So为采样信号;Si为音频信号Vrms;G为可编程增益。
(1)音频电平丈量算法。采样率为40 960 Hz，采样点数为1 024点，采样时刻为25 ms，在输入信号规模内，对200 Hz的信号可在每个周期采200点，采5个周期;10 kHz的信号可在每个周期采40点，采25个周期。音频电平的核算公式如式(9)所示
式中，Amax为采样点最大值;Amin为采样点最小值;G为可编程增益。
(2)音频信纳德算法。音频信纳德丈量时，选用51 200 Hz采样率，收集1 024点进行FFT改换，采样时刻为20 ms，可对1 kHz的五次谐波每周期收集10点。A/D收集后的信号直接进行FFT改换，FFT改换选用STM32自带的1 024点FFT改换函数，FFT改换后获得改换的功率值，然后剖分出1 kHz主涉及二次谐波、三次谐波、四次谐波、五次谐波，用1 kHz主波的值与其谐波的和进行比较，核算出信纳德值。
(3)音频频率丈量算法。音频频率丈量选用STM32的计脉冲功用，经过核算外部信号的两个脉冲上升沿间，内部时钟记载的脉冲数，可核算出信号的周期，然后核算出信号的频率。
音频测验选用A/D+精细化FFT算法软件，进行音频信号电平丈量和失真度丈量。在频谱剖析时因为谐波频率预先不知，很难完结信号的整数次谐波采样，这样就不可避免地存在因为时域的切断而发生的谱走漏，并且FFT只能对有限长度的采样数据进行处理，使得频谱存在栅门现象，只能观测有限个频率点谱线。针对上述问题，本方案选用一种频谱细化的办法，不添加采样数据长度，在FFT谐波剖析办法的基础上进行简略的调制，可得到高分辨率的细化频谱。
3 测验流程
接纳机功用目标首要包含音频频率、音频呼应、总失真系数、带外互调。以音频呼应为例介绍其测验流程。依据国标《GB/T6934-1995短波单边带接纳机电功用丈量办法》主动测验流程如图6所示。
(1)初始化。终端经过信号线设置接纳机作业频率、作业办法静噪形式等相关参数。(2)测验渠道将规范单音信号输入接纳机射频口。(3)接纳机解调后，将音频信号输出到测验模块，进行音频收集剖析并调理电台音量。(4)终端软件改动射频输入信号的频率，将接纳机音频信号收集剖析的最大电平值和最小电平值相除，其比值即为音频相应。
音频呼应算法完结的伪代码如图7所示，软件可用循环程序省去人工测验时繁琐、杂乱的操作，然后完结主动测验。
传统的办法测验接纳机音频呼应时，首先在测验频率计、功率计或综测仪上设置作业办法、输出功率、频率、静噪形式等，然后需求手动在仪器上改动频率，规模是300～3 000 Hz，以10 Hz步进，从综测仪中读出每个频率点所输出的音频电平，找出最大和最小频率，两者比较即为音频相应。操作杂乱、繁琐。
本主动测验渠道在测验时将人工操作悉数封装在软件中主动履行，尤其是软件以10 Hz步进主动改动频率，收集到的一切电平主动进行比较找出最大和最小电平，操作人员只需在上位机测验软件界面挑选相应的测验目标，测验渠道即可完结主动测验，测验完毕后回来测验成果，操作简易，直观。
4 测验成果剖析
将本主动测验渠道测验成果与归纳测验仪丈量成果进行数据比照，如表2所示。
由表2可知，本文完结的主动测验渠道满意对短波接纳机仪器测验的要求，可完结对接纳机音频频率、失真度、带外互谐和音频相应等首要目标的测验，与归纳测验仪测验成果比照，满意测验要求。
本文完结的测验渠道上位机操控软件界面如图8所示。
5 完毕语
此测验渠道比较与传统丈量办法具有易操作性、便携性的特色，可将传统仪器测验时及其杂乱的操作简略化，经过上位机软件操控，可依据不同品种的电台接纳机、不同的测验目标进行软件的动态调整，并具有开放性，可随着测验需求进行软硬件晋级。下一步将持续优化测验过程，优化测验界面，使操作更简易，测验成果更精确。
