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汽车音视频自动测试系统

1.     背景调研

 1.1 被测试系统背景及简介
 
对象是某种车载收音机，集FM/AM收音机、播放CD及接听电话等功能于一身，要求开发测试系统的主要目的是在生产线上对这种车载收音机进行特性参数的测量和全面功能测试。
          长久以来，车载收音机的生产和调试一直需要多台仪器构建测试环境，并主要依赖人工的主观判断来实现各项指标定性或定量的测试，给制造厂带来生产效率低、质量波动大和人员培训难三大问题。为了提高生产效率，减少人为因素，确保产品质量，推出“车载收音自动测试系统”有效化解了长久以来产量与质量；效率与用工等矛盾。
 
1.2 被测系统参数及项目
·        功放指标
·        AM/FM收音指标
·        CD播放指标
·          SD/MMC播放MP3/WMA指标
具体参数指标参考附件   ： 
 
测试系统测试项目：

索引
共同测试项目
音频
AM
FM
CD
（1）
待机电流
幅值测量Amplitude
频率范围
频率范围
频率响应
（2）
断电记忆 
幅频响应Bandpass
频率步进
－3dB极限噪音
失真度
（3）
天线供电功能
信噪比S/N或SNR
噪限灵敏度
噪限灵敏度
分离度
（4）
背光源供电
总谐波失真
信噪比
信噪比
信噪比
（5）
低/高音效
动态范围Dynamic Range
锁台灵敏度
锁台灵敏度
通道平衡度
（6）
左/右平衡
串音Crosstalk
锁台时间
锁台时间
动态范围
（7）
前/后平衡 
1kHz通道不平衡度
选择性
选择性
 
（8）
输出电平 
互调失真SMPTE/DIN
立体声分离度
立体声分离度
 
（9）
 
频率误差
大信号特性
大信号特性
 
（10）
 
电平非线性
有干扰大信号特性
有干扰大信号特性
 
（11）
 
 
互调制
互调制
 
（12）
 
 
自动增益控制
自动增益控制
 
（13）
 
 
中频抑制
中频抑制
 
（14）
 
 
镜频抑制
镜频抑制
 
（15）
 
 
 
导频抑制
 
（16）
 
 
 
频移相容性
 
（17）
 
 
 
声道均衡性
 
（18）
 
 
 
由内部辅助频率产生的干扰
 
（19）
 
 
 
大信号RF失真
 
（20）
 
 
 
 
 

 
 1.3被测试系统方案
A)    音频分析仪＋AM/FM信号发生器＋音频发生器＋PC＋开关控制部分+采集部分


 
A测试系统优缺点：
        此系统是性价比是比较高的测试系统，测试速度快，适用于测试中无需手动调试或调试较少的产品测试。特别提出的是：音频分析仪 具有多音快速测试功能，目前这种技术是应用于生产线最快的方法。另外，音频分析仪具有频谱分析、谐波分析及多音测试的功能，对问题的分析、排除及将来系统扩展很有帮助。也可增加AP 音频转换开关 测试比其他多通道的测试，最多可测量192 个通道。音频分析仪包含模拟测试功能和数字各种参数测试功能，适用于以后数字多媒体产品的测试。缺点：定制功能缺乏，没有办法定制灵活个性测试系统，主要依赖音频分析仪，而且整体成本比较高。
 
B)    软件分析＋自制AM/FM信号发生器＋自制音频发生器＋PC＋开关控制部分+自制采集控制
 
系统说明：自制AM/FM立体声调制信号发生器产生所需的射频调制信号，并通过射频电缆输入到被测设备。被测收音机与测试仪之间采用多种接口连接，由电脑主机控制收音机实现相应的操作。收音机的音频输出连接到测试仪，实现立体声音频采集和信号分析，并最终在电脑主机系统显示所有的测试结果。
           优缺点说明：
1．硬件通过编辑方法可修改，软件（可以任意选择）同样可修改，及大的升级灵活性。
2．标准嵌入式方案，测试速度快，硬件运行稳定。
3．体积小，便于携带到现场分析处理质量问题。
4．功能可根据每一种测试方案需要而变化。
 
5. 难度在于开发周期长，技术成本高。适合大批量生产型企业。
 
C) 采用NI一套音频测试系统（PXI机箱＋控制器（含开发包）＋24bit采集卡＋AM/FM射频信号发生 (NI) ＋低频信号发生卡 (NI)+NI专业开发软件

 

       C) 采用NI一套音频测试系统（PXI机箱＋控制器（含开发包）＋24bit采集卡＋AM/FM射频信号发生 (NI) ＋低频信号发生卡 (NI)+NI专业开发软件

系统优缺点：系统集成度高，灵活性强，开发周期短，自动化能力强，数据统一管理。成本非常高，适合批量型企业。体积小，适合整体智能测试系统理念。

 

 

     D）为了在C方案的基础上进一步优化，将所有PXI系列产品采用基于PCI总线产品。PXI机箱和控制器采用工控机，PXI采集卡采用PCI系列采集卡，音频以及射频信号发生器采用相关GPIB来代替。

  如图

音频信号发生器：采用国内RIGOL公司低频信号发生器（GPIB）

AM/FM信号发生器：采用韩国金进SG1501B AM/FM信号发生器（GPIB）

数据采集系统：采用NI的NI PXI-4462（带工具分析包）

测试软件：采用NI公司的LabVIEW8.5专业版本软件

数据库工具使用LabSQL      + Access

 

四种方案比较：

 

方案

成本

性能

开发难度

周期

    灵活度

集成度

A

中等

好

一般

一般

一般

中等

B

一般

一般

很高

长

高

高

C

很高

极好

一般

最快

很高

高

D

中等

好

中等

一般

很高

中等

 

从4种方案比较 推荐方案A和D。当然如果需要自主开发整套系统推荐B，从不计成本考虑可以用C方案。  这里主要使用D方案进行开发。

 

 

 

 

 

1.     硬件结构

          2.1硬件列表

设备列表

型号

数量

Industrial PC

IPC810A

1

LCD Monitor

105S6

1

Operating System

Microsoft Win2000 Or Xp Pro English

1

Daq Card

PCI-4462 with LabVIEW Sound and Vibration Measurement Suite

1

PCI-GPIB

 

1

AM/FM RF Signal Generator

SG1501B

1

Sound Signal Generator

Rigol DG1000 Series

1

Sound Switch Button

 

1

NI LabVIEW专业版开发系统 (Windows版)

Profession LabVIEW8.5

1

 

 

 

 

 

 
        如果对DVD测试 则复杂一些 还需要一些NI图像采集卡。如PCI－1411以及采用NI公司的IMAQ Vision 6.1 视觉开发工具包。

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