摘要：該文通過對藍牙、WiFi模塊的原理及測試方法的研究設(shè)計了一種用于智能手機生產(chǎn)的自動化測試系統(tǒng)。該系統(tǒng)由安捷倫N4010無線綜測儀、PC端測試軟件、被測件組成，具有效率高、可擴展、易操作等優(yōu)點。

關(guān)鍵詞：智能手機；藍牙；WiFi；指標測試

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2013）01-0049-03

近年來，隨著移動通信技術(shù)的發(fā)展，智能手機占有的市場份額越來越大。自從谷歌公司推出開源的操作系統(tǒng)Android之后，各大手機廠商紛紛加入Android手機開發(fā)的陣營，Android手機的出貨量呈現(xiàn)爆炸性增長。藍牙、WiFi是智能手機的標準配置，對于生產(chǎn)廠商來說，藍牙、WiFi模塊的測試成為其生產(chǎn)工藝流程中重要的一環(huán)。作為智能手機的必備模塊，藍牙WiFi模塊能否正常使用直接影響著智能手機的質(zhì)量。所以在生產(chǎn)過程中必須對藍牙、WiFi模塊的性能指標進行測試。測試是保證產(chǎn)品質(zhì)量的一個重要的環(huán)節(jié)，對生產(chǎn)廠商來說，測試意味著降低返修率和成本。該文通過對藍牙、WiFi模塊的研究設(shè)計了一種自動化的測試方案，該測試方案利用上位機（PC）、測試儀表（安捷倫N4010）、測試工裝、屏蔽盒可實現(xiàn)對基板和整機的測試。

1 測試原理簡介

1.1 藍牙模塊的測試原理

藍牙模塊包括連接到主機設(shè)備的無線電（硬件）和堆棧（軟件），協(xié)議是構(gòu)成堆棧的一段代碼。本測試方案主要是對硬件性能的測試，不對協(xié)議進行測試。

藍牙測試采用信令測試方式。測試之前通過執(zhí)行測試腳本使藍牙模塊上電，模擬其工作狀態(tài)，藍牙工作在2.4GHz。測試時，對藍牙的發(fā)射機模式和接收機模式進行測試，在發(fā)射機模式下需要進行輸出功率、調(diào)制能力、載波的初始頻率誤差、載波頻率漂移的測試；在接收機模式下需要進行最大輸入電平和靈敏度（包括單時隙靈敏度和多時隙靈敏度）測試 。測試過程中儀表和被測設(shè)備之間進行信號傳遞，測試結(jié)果的判斷由儀表完成，測試完成后儀表返回測試結(jié)果。

1.2 WiFi模塊的測試原理

WiFi模塊是串口或TTL電平轉(zhuǎn)WiFi通信的一種傳輸產(chǎn)品，內(nèi)置無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議IEEE802.11協(xié)議棧以及TCP/IP協(xié)議棧，能夠?qū)崿F(xiàn)用戶串口或TTL電平數(shù)據(jù)到無線網(wǎng)絡(luò)之間的轉(zhuǎn)換。

WiFi模塊的測試采用非信令測試的方式。在測試方案中需要用到PC，PC的作用是利用測試軟件控制測試儀表和顯示測試結(jié)果。測試時通過腳本實現(xiàn)WiFi驅(qū)動的加載、發(fā)射機模式的開啟、關(guān)閉和參數(shù)設(shè)置、接收機模式的開啟、關(guān)閉。發(fā)射機模式下需要測試的指標有：平均輸出功率、中心頻率誤差、EVM測試、載波頻譜測試、碼片/符號 時鐘頻率容限、載波抑制中心頻率泄露。接收機模式下主要測試接收靈敏度。

2 測試腳本和PC端測試軟件

2.1 測試腳本

測試腳本（shell腳本），腳本中包含一系列的指令序列，當腳本執(zhí)行后即依次執(zhí)行測試腳本中的指令完成對測試模塊的初始化及參數(shù)設(shè)置的工作。測試腳本使用shell語言編寫，編寫完成后將其保存為.sh 文件打包在系統(tǒng)中，測試時通過串口或ADB發(fā)送指令執(zhí)行測試腳本。

測試腳本時在產(chǎn)品的研發(fā)階段設(shè)計的，經(jīng)多次測試無誤后內(nèi)置在Android系統(tǒng)中，可以再/system/ect/目錄查看。

2.2 PC端測試軟件

2.2.1測試軟件的設(shè)計原則

為了使該測試方案具有通用性，所以該測試軟件要遵循以下設(shè)計原則：第一，可擴展性，針對不同的產(chǎn)品可以添加和刪除相應(yīng)的測試項；第二，易操作，能夠使產(chǎn)線工人快速上手操作，降低培訓成本；第三，分區(qū)顯示測試結(jié)果，并顯示測試步驟；測試時基于所有的測試項綜合最終的結(jié)果顯示“成功”或“失敗”，同時，每一項的測試結(jié)果也要顯示在特定的窗口中，產(chǎn)線生產(chǎn)時可以不予關(guān)注，但當產(chǎn)品測試出現(xiàn)問題后有利于研發(fā)人員查找并解決問題。第四，穩(wěn)定性，因為生產(chǎn)時的測試量非常大，所以對測試軟件的穩(wěn)定性要求較高。

2.2.2 測試軟件的概述

該測試軟件是基于VC++ 6.0 平臺上MFC編寫的。該軟件的界面主要由以下幾部分構(gòu)成：配置文件加載菜單、設(shè)置菜單、測試項顯示區(qū)、測試結(jié)果顯示區(qū)、測試LOG顯示區(qū)。

該軟件的作用是作為一個主控端控制測試儀表和被測設(shè)備并顯示測試結(jié)果。測試之前，該軟件通過儀表的控制接口，可以完成初始化儀表，更改儀表的測試模式等操作。在測試的過程中，該軟件通過串口或ADB發(fā)送指令給被測設(shè)備，CPU響應(yīng)之后執(zhí)行測試腳本，使被測模塊進入的相應(yīng)的測試模式，完成如加載WiFi驅(qū)動、藍牙模塊上電等操作。

軟件可以根據(jù)具體的需要設(shè)置要測試的項目，該功能通過加載不同的XML格式的配置文件來實現(xiàn)，當不同的產(chǎn)品的測試項不同時，可以通過修改XML配置文件來實現(xiàn)針對不同產(chǎn)品的測試，加載XML文件后顯示如圖1所示。

3 測試系統(tǒng)的設(shè)計

3.1 設(shè)計原則

該測試系統(tǒng)可用于工廠生產(chǎn)測試和研發(fā)測試。設(shè)計時需要遵循以下設(shè)計原則：第一，穩(wěn)定性，該系統(tǒng)的穩(wěn)定性是保證測試順利、高效的基礎(chǔ)，儀表和PC間的通信介質(zhì)采用GPIB線。第二，避免周圍環(huán)境的影響，由于工廠的環(huán)境比較復(fù)雜，而測試結(jié)果對周圍環(huán)境的要求較高，所以在設(shè)計時應(yīng)考慮如何避免周圍環(huán)境的影響，第三，易于搭建。

3.2 測試系統(tǒng)的組成及其各部分的功能

該測試系統(tǒng)由PC機、測試儀表、被測設(shè)備（綜合測試工裝和屏蔽盒三部分組成），PC和測試儀表通過GPIB線進行通信，PC機和被測設(shè)備之間通過串口線或者USB線進行通行，儀表和被測設(shè)備之間通過射頻電纜進行通信?，F(xiàn)將各個組件的詳細功能介紹如下：

PC機：操作系統(tǒng)采用Windows XP系統(tǒng)，運行起主控作用的測試軟件，通過GPIB口控制儀表，通過串口或者USB口控制被測設(shè)備，在測試完成后顯示測試結(jié)果。

測試儀表N4010：模塊各個參數(shù)的是否達標的判斷者。將測試結(jié)果返回給PC機并顯示在測試軟件的結(jié)果顯示區(qū)域，通過射頻電纜接收和發(fā)送被測設(shè)備發(fā)出和需要的信號。

綜合測試工裝：基板端測試必備的治具，采用探針方式使基板正常開機工作并通過射頻電纜將基板發(fā)出的信號傳遞給儀表。

屏蔽盒：整機裝配完成后，要在無線狀態(tài)下測試藍牙WiFi模塊的性能，用來判斷整機天線安裝是否正常。測試時，將整機放入屏蔽盒中通過串口線連接PC，屏蔽盒通過射頻電纜與儀表相連。

3.3 測試方案的實現(xiàn)

3.3.1 測試流程圖

主板貼片完成后，首先要進行主程序的燒寫，然后再進行藍牙、WiFi模塊的指標測試。測試流程圖如圖2所示。

4 總結(jié)

該方案中軟件配置文件的加載可以使用動態(tài)鏈接庫實現(xiàn)，其優(yōu)點是：可以用許多種編程語言來編寫、節(jié)省內(nèi)存、實現(xiàn)資源共享、實現(xiàn)應(yīng)用程序的本地化、利于解決平臺差異。

該方案已經(jīng)用于智能手機的生產(chǎn)中，在使用的過程中大大提高了生產(chǎn)效率，對產(chǎn)品的質(zhì)量控制起到了很重要的作用。

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