[發明專利]一種適用于外場環境的水聲通信測試儀及測試方法

有效

• 申請號: 201810306680.8
• 申請日: 2018-04-08
• 公開（公告）號: CN108599873B
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 趙瑞琴;康玉柱;申曉紅;王海燕
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04B17/00;H04B11/00
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 劉新瓊

1.一種適用于外場環境的水聲通信測試儀，其特征在于包括人機顯控模塊、控制中心、測試序列生成器、性能評估與計算單元、射頻傳輸模塊、接口電路、定位與授時模塊和存儲模塊；

人機顯控模塊：測試人員可以通過顯控屏選擇測試設備的工作模式，選擇測試序列，啟動測試過程，察看測試數據；測試序列可以選擇設備存儲模塊中的預設測試序列，或由測試人員通過顯控屏直接輸入測試序列；

控制中心：負責設備工作模式的控制管理，響應人機顯控模塊，控制測試序列生成器、性能評估與計算單元、射頻傳輸模塊、接口電路、定位與授時模塊、存儲模塊；

測試序列生成器：根據控制中心的命令生成特定的電信號形式的測試序列；

存儲模塊：存儲用于測試的測試序列、測試結果、設備工作日志；

定位與授時模塊：利用GPS技術完成對測試設備的定位與統一授時，得到測試設備實時的位置信息和時鐘信息；

接口電路：提供了多種類型接口，接口單元需要完成各類輸入/輸出接口的選擇、轉換處理，確保測試設備提供的信號源適配各種被測水聲Modem設備接口的特性；

射頻傳輸模塊：完成測試過程中T模式與R模式兩套測試設備之間測試序列及測試參數在空氣中的傳輸與交互；在T模式測試設備中，射頻傳輸模塊將測試序列生成器生成的測試序列及相關測試參數電信號轉換成射頻信號，并通過無線通信發送給R模式測試設備；R模式測試設備將接收到的射頻信號轉換成電信號，發送給性能評估與計算單元，測試完成后將測試結果通過射頻傳輸模塊發送給T模式測試設備；

性能評估與計算單元：將接口電路發送過來的數字序列與射頻傳輸模塊接收的測試序列進行對比分析，計算給出被測水聲Modem的通信誤碼率，并結合獲得的時間和定位信息，給出數據傳輸速率、傳輸時延、通信距離。

2.一種采用權利要求1所述的測試儀對外場環境水聲通信進行的測試方法，將兩個待測收發水聲Modem分別布放到預先設置好的深度和距離，兩套測試設備分別用電纜與兩個待測水聲Modem相連并布放在其水面以上的正上方，待測水聲Modem T和Modem R布置在水下，其中Modem T是發送端，Modem R是接收端；其特征在于步驟如下：其中步驟1～5是在T模式測試設備，步驟6～8是在R模式測試設備；

步驟1：通過人機顯控模塊的顯控屏選擇測試序列，若要輸入其他測試序列，可先通過顯控屏輸入測試序列的具體信息，保存在存儲模塊中，再選擇測試序列；

步驟2：控制中心從存儲模塊中選擇步驟1所對應的測試序列，送給測試序列生成器，同時通過定位與授時模塊獲得T模式測試設備的位置和當前發送時間信息；

步驟3：測試序列生成器生成電信號形式的測試序列，將測試序列分別送給Modem T和射頻傳輸模塊；

步驟4：Modem T將電信號形式測試序列轉換成水聲信號發送給Modem R；射頻傳輸模塊將測試序列和位置、時間信息轉換成射頻信號發送給R模式測試設備的射頻傳輸模塊；

步驟5：將來自射頻傳輸模塊的測試結果通過人機顯控模塊顯示；

步驟6：R模式測試設備的射頻傳輸模塊接收到T模式測試設備發送過來的測試序列、發送時間和發送位置信息，然后發送給性能評估與計算單元；將來自接口電路的被測Modem R解碼的數據發送給性能評估與計算單元；

步驟7：性能評估與計算單元根據接收到的數據和參數，通過比對分析和計算得到被測水聲Modem的測試結果，具體包括通信誤碼率、數據傳輸速率、傳輸時延、通信距離；

步驟8：通過射頻傳輸模塊將測試結果發給T模式測試設備；同時利用本設備人機顯控模塊向測試人員反饋測試結果。