一种方法、中央测试控制单元和测量系统与流程

本公开涉及一种用于操作测量系统的方法、相应的中央测试控制单元和相应的测量系统。

背景技术：

1、尽管适用于任何类型的测量系统，但是本公开将主要结合用于无线设备开发和鉴定的测量系统来描述。

2、现代电子设备的开发(比如具有无线通信能力的支持wifi、umts/lte或5g/6g的电子设备)需要在开发期间对电子设备进行密集测试，以可靠地确定电子设备的功能。

3、现代无线通信技术的复杂性增加了相应的测试设置的复杂性和需要执行的单个测试的复杂性。

4、因此，有必要简化测量。

技术实现思路

1、独立权利要求的特征解决了上述问题。应当理解，一个权利要求类别的独立权利要求可以类比于另一个权利要求类别的从属权利要求来形成。

2、因此，本发明提供：

3、一种用于操作测量系统的方法。所述测量系统包括至少一个测量应用设备和至少一个被测设备。所述方法包括集中配置测量系统以用于测试测量，集中验证测量系统的正确设置，以及利用测量系统执行测试测量。

4、此外，本发明还提供了：

5、中央测试控制单元，包括控制器，所述控制器配置成执行根据本公开中提供的实施例中的任一个的方法。

6、此外，本发明还提供了：

7、一种测量系统，包括根据本公开中提供的任一实施例的中央测试控制单元、至少一个测量应用设备和至少一个被测设备，其中，中央测试控制单元通信地耦合到至少一个测量应用设备和至少一个被测设备中的至少一个。

8、本公开基于以下发现：即现代测试要求可能需要在测量系统中使用多个不同的测量应用设备，并在测量系统中配置多个不同的测试，以对被测设备进行鉴定。

9、本公开认为配置这种复杂的测量系统是一项繁琐的任务。

10、因此，本公开提供了一种允许容易地配置和操作测量系统的方法。本公开还提供了相应的中央测试控制单元，所述中央测试控制单元可以执行本公开所述的方法的任何实施例。此外，根据本公开的测量系统可以包括相应的中央测试控制单元、任意数量的测量应用设备和任意数量的被测设备。

11、在本公开的上下文中，测量系统可以包括任意数量的测量应用设备。在这种情况下，测量应用设备可以包括可以在测量应用中使用的任何设备，以获取输入信号或生成输出信号，或者在测量系统中执行附加功能或支持功能。这种测量应用设备可以包括例如信号采集设备(例如示波器，尤其是数字示波器)、频谱分析仪或矢量网络分析仪。这种测量应用设备还可以包括信号发生设备，例如信号发生器，尤其是任意信号发生器或矢量信号发生器。其他可能的测量应用设备包括类似校准标准或测量探针尖端的设备。当然，至少一些可能的功能(如信号采集和信号生成)可以组合在单个测量应用设备中。

12、在本发明的实施例中，测量应用设备还可以包括纯数据采集设备，该纯数据采集设备能够采集输入信号并将所采集的输入信号作为数字输入信号提供给相应的数据存储器或应用服务器。这种纯数据采集设备不一定包括用户界面或显示器。相反，这种纯数据采集设备可以被远程控制，例如通过相应的数据接口来控制(如网络接口或usb接口)。这同样适用于可产生输出信号而不包括任何用户接口或配置输入元件的纯信号发生设备。相反，这种信号发生设备可以通过数据连接远程操作。

13、所述方法包括集中配置用于测试设置的测量系统。在这种情况下，所述配置可以指根据预定义的配置参数来配置测量系统的单个元件。例如，用户可以集中提供测量系统的配置或至少测量系统的一些元件的配置。所述配置然后可以被提供给或配置到相应的测量应用设备中。在本发明的实施例中，可以预先存储特定的配置，并且用户可以选择相应的配置来配置测量系统。

14、应当理解，在单个测量系统中，可以配置多个测试设置。为此，在本发明的实施例中，测量系统的单个元件可以根据第一测试设置来配置，并且测量系统的其他元件可以根据另一个测试设置或多个其他测试设置来配置。可以同时服务于多个测试设置的测量系统的元件也可以配置为同时服务于多个测试设置。例如，具有多个信号输出的信号发生器可以在每个信号输出上产生用于特定测试设置的信号。当然，在一个测量系统中可以配置两个以上的测试设置。在配置了多个测试设置的测量系统中，测试设置可以并行执行或处理。

15、可以向用户提供用户界面，所述用户界面允许用户为任何可用的测量应用设备和测量系统的被测设备提供配置参数。

16、为了集中配置测量系统，测量系统的所有或至少一些组件(例如多个测量应用设备和被测设备)可以通信地彼此耦合，并耦合到相应的中央测试控制单元。本文中的表述“通信耦合”应理解为包括任何类型的数字、或模拟的直接或间接数据通信的能力，以允许测量系统的单个元件交换信号、信息或数据。这样的信号、信息或数据可以在单个元件中用于配置相应的元件、或者用于交换测量信号或数据。所述数据通信的可能实施例可以包括在测量系统的至少一些元件中实现scpi(“可编程仪器标准命令”协议)。也可以使用任何其他公开可用的或专有的协议。所述数据通信可以通过有线或无线数据接口提供，而任何可能类型的数据接口可以组合在测量系统中。可能的数据接口可以包括但不限于以太网接口、wifi接口、usb接口或串行数据接口。

17、在本发明的实施例中，中央测试控制单元的功能可以在具有相应控制器的专用设备中提供。这种专用设备可以包括用户接口(例如触摸屏和相应的输入设备)，并且可以在测量系统中本地提供。在其他实施例中，中央测试控制单元的功能可以在任何一个测量应用设备中提供。在这样的实施例中，中央测试控制单元可以作为具有相应功能的硬件组件来提供，或者至少部分地作为计算机程序产品或应用来提供，所述计算机程序产品或应用包括可以由控制器执行并使控制器执行相应功能的指令。

18、在另一实施例中，中央测试控制单元的功能可以被提供为可通过网络访问的服务器，所述网络例如为测量系统的部署地点处的局域网、或者公共网络(如因特网)、或者两者的组合。用户和中央测试控制单元之间的用户交互可以通过由所述服务器经由所述网络提供的网站或网络接口来实现，并且可以从任何适当的设备(如笔记本电脑、计算机、平板电脑等)使用任何网络浏览器应用来访问。

19、这种服务器可以是专用服务器，所述专用服务器可以被实现为单个硬件设备。所述服务器也可以被实现为包括多个服务器的分布式系统，所述分布式系统可选地具有在服务器上分配负载的负载平衡器。所述服务器也可以被提供为所谓的云系统或云服务器系统，所述云系统或云服务器系统通过独立于底层硬件的虚拟化方法来实现服务器功能。

20、中央测试控制单元的控制器或控制器的一部分通常可以被提供为专用处理元件中的至少一个，例如处理单元、微控制器、现场可编程门阵列、fpga、复杂可编程逻辑设备、cpld、专用集成电路、asic等。该控制器还可以至少部分地被提供为计算机程序产品，该计算机程序产品包括可以由处理元件执行的计算机可读指令。在另一实施例中，该控制器可以作为处理元件的固件的附加或额外功能或方法来提供，或作为处理元件的操作系统的附加或额外功能或方法来提供，该处理元件已经作为相应的计算机可读指令存在于相应的应用中。这种计算机可读指令可以存储在耦合到或集成到该处理元件中的存储器中。该处理元件可以从存储器加载计算机可读指令并执行它们。

21、此外，应当理解，可以提供任何所需的支持或附加硬件，例如电源电路和时钟生成电路。

22、所述方法还包括集中验证所述测量系统的正确设置。应当理解，所述验证可以包括比较测量系统的预期配置和测量系统的当前配置。所述验证还可以包括持续监控测量系统的配置变化。

23、由于测量系统的配置是集中执行的，因此也可以集中验证所述正确设置。本文中的“正确”设置是指如集中配置的步骤中所提供的那样来配置测量系统。在实验室环境中，用户可以例如在测量应用设备处本地更改测量应用设备的配置。这种更改可以在集中验证的步骤中被检测到，并且可以提供相应的警报，或者可以如在集中配置的步骤中所提供的那样来恢复配置。在生产环境中，测量设备通常可以被锁定，使得用户不能改变设备的配置。如果有必要在生产环境中解锁设备，则可以记录或存储所有用户配置，从而可以跟踪、再现或取消用户执行的更改。

24、验证所述当前配置(包括所述配置的永久监控)可以包括与单个测量应用设备和被测设备进行通信，并读出相应的配置，或者从测量应用设备和被测设备接收通知所述配置中的变化的通知。测量应用设备可以例如通知测量应用设备处的配置是否被修改、或者电缆连接是否丢失。所述验证可以在中央测试控制单元中执行。替代地，可以提供专用监控单元作为测量系统中的中央测试控制单元。这种专用监控单元可以是另一种类型的测量应用设备。

25、所述方法还包括利用所述集中配置的测量系统来执行所述测试测量的步骤。当执行测试测量时，可以集中显示任何测量应用设备或任何被测设备的生成信号和/或测量信号。这种信号的显示还可以包括在显示信号之前对信号执行信号处理功能。当然，在提供用于集中显示的信号之前，这种信号处理功能也可以在相应的测量应用设备或被测设备中执行。可能的信号处理功能包括将用于显示的信号设置为例如二维图(如时间线图)、眼图或三维图(如瀑布图)，或者将信号例如从时域变换到频域，或将信号例如从频域变换到时域。

26、应当理解，所述方法步骤的列出并不意味着任何特定的顺序。虽然通常测量系统将在执行测试测量之前被集中配置，但情况不一定总是如此。此外，集中验证的步骤可以在执行测试测量之前、之后和同时执行。利用集中验证的步骤，例如，可以在执行测试测量时检测到电缆连接变松。

27、利用本公开的用于操作测量系统的方法、中央测试控制单元和测量系统，可以容易地为用户管理、配置和操作复杂的测量系统。

28、参考附图，本公开的其他实施例是其他从属权利要求和以下描述的主题。

29、在下文中，更详细地描述了直接或间接引用权利要求1的从属权利要求。为了避免产生疑问，与该方法相关的从属权利要求的特征可以在所有变体中相互组合，并且说明书的公开不限于权利要求集中规定的权利要求从属关系。此外，其他独立权利要求的特征可以与所有变体中与该方法相关的从属权利要求的任何特征相结合，其中相应的设备元件可以执行相应的方法步骤。

30、在可以与上面或下面提到的所述方法的所有其他实施例相结合的实施例中，所述方法可以进一步包括检测测量系统中存在的测量应用设备和测量系统中存在的被测设备中的至少一个。在这样的实施例中，所述集中配置可以包括配置检测到的测量应用设备和检测到的被测设备中的至少一个。

31、当用户配置测量系统时，用户可能不知道哪些测量应用设备和被测设备在测量系统中可用。

32、为了支持用户配置测量系统，可以自动确定可用的测量应用设备和被测设备。然后，可以向用户呈现可用的测量应用设备和被测设备的选择，以执行测量系统的配置。

33、检测可用的测量应用设备和被测设备可以通过设备的数据连接来执行(例如通过网络)。可以主动查询设备，以响应例如本地网络中的广播消息。在实施例中，至少一些测量应用设备和被测设备可以在中央数据库自动注册。这种中央数据库可以由中央测试控制单元提供。为了检测测量系统中的设备，可以查询所述中央数据库。

34、当然，用户也可以在所述数据库中手动注册他的设备，并且例如也可以添加相应设备的位置。

35、在可以与上面或下面提到的所述方法的所有其他实施例相结合的另一实施例中，所述方法还可以包括向测量系统添加模拟的测量应用设备和模拟的被测设备中的至少一个，其中，所述集中配置包括配置所述模拟的测量应用设备和所述模拟的被测设备中的至少一个。所述模拟的测量应用设备和所述模拟的被测设备也可以被称为虚拟测量应用设备或虚拟被测设备，或简称为虚拟设备。

36、可以将模拟的测量应用设备或模拟的被测设备添加到测量系统中，以提供相应的模拟信号、模拟相应信号的测量或模拟被测设备的行为。用户可以为测量系统定义信号链，并且可以指示模拟信号将被插入测量系统的位置。这种模拟信号可以经由数据接口被提供给相应的测量应用设备(例如作为信号向量)，并且相应的测量应用设备可以处理模拟信号，就像模拟信号通常由测量应用设备获取一样。当然，然后，这种测量应用设备可以向测量系统中的其他测量应用设备提供基于模拟信号的真实输出信号。

37、实现所述模拟的测量应用设备或所述模拟的被测设备所需的计算或处理可以在测量系统中的专用处理设备、中央测试控制单元、具有空闲处理资源的测量应用设备或被测设备中的任何一个、以及通过网络连接可到达的相应处理元件中的任何一个中执行，但不限于此。

38、在可以与上面或下面提到的所述方法的所有其他实施例相结合的另一实施例中，所述方法还可以包括在模拟的测量应用设备和真实的测量应用设备之间动态地切换测量系统。

39、测量系统可以包括模拟的和真实的测量应用设备。例如，可以通过通信接口向接收真实信号的测量应用设备或被测设备提供信号向量，而不是由信号发生器产生模拟信号。

40、通过在模拟的应用设备和真实的测量应用设备之间进行动态切换，可以将测试测量的结果(如预期的，即利用已知模拟信号生成的)与真实结果(即利用真实的测量应用设备和被测设备生成的)进行比较。

41、真实的和模拟的测量应用设备之间的这种切换可以在测试测量之前和期间的任何时间执行。然后，在测量系统中生成和获取的信号的最终变化可以通过用户界面立即显示给用户。该切换可以由用户启动或者通过测试序列自动启动。

42、在可以与上面或下面提到的所述方法的所有其他实施例相结合的另一实施例中，所述方法还可以包括在模拟的被测设备、真实的被测设备和黄金被测设备(golden deviceunder test)中的至少一个之间动态地切换测量系统。术语“黄金被测设备”是指具有众所周知的、尤其是理想的或正确的电参数的被测设备。

43、与测量应用设备一样，被测设备也可以是真实的或模拟的。例如，可以通过定义相应的信号处理函数来提供模拟的被测设备，所述信号处理函数可以应用于被测设备的输入信号以生成输出信号。

44、在可以与上面或下面提到的所述方法的所有其他实施例相结合的另一实施例中，所述集中验证所述测量系统的正确设置和所述利用所述测量系统执行所述测试测量中的至少一个可以包括验证所述测量系统的正确布线、验证所述至少一个测量应用设备的正确配置、验证所述至少一个被测设备的正确配置，控制所述至少一个测量应用设备，控制所述至少一个被测设备，监控所述至少一个测量应用设备的正确操作，以及监控所述至少一个被测设备的正确操作。

45、如上所述，验证步骤可以在执行测试测量之前以及在执行测试测量的同时执行。任何检测到的错误配置或错误都可以通过相应的用户界面报告给用户。

46、在可以与上面或下面提到的所述方法的所有其他实施例相结合的另一实施例中，集中配置所述测量系统以用于测试测量还可包括接收对测试方案的选择，所述测试方案包括测试用例列表，其中，执行测试测量可包括对测试用例列表执行各自的测试测量。

47、一个测试方案可以被视为一个容器或一组测试用例列表，这些测试用例将使用测量系统来执行。例如，这种测试方案可以指根据相应的无线通信标准(如3gpp通信标准)进行的符合性测试。

48、测试方案可以包括多个测试用例或测试用例的至少一个子集。需要执行这些测试用例才能使被测设备符合相应的测试要求。

49、在可以与上面或下面提到的所述方法的所有其他实施例相结合的另一实施例中，集中配置所述测量系统以用于测试测量可以进一步包括自动识别测量系统可以执行的测试用例，并且向用户提供测量系统可以执行的测试用例列表，以选择要使用测量系统执行的测试用例。

50、测量系统可以例如由用户集中配置，以指示哪些测量应用设备和被测设备在测量系统中可用。在实施例中，可以自动检测可用的测量应用设备和被测设备。

51、因此，可以自动检测测量系统可以执行或覆盖哪些测试测量或测试用例，并且可以向用户提供相应的信息。

52、特别地，结合用户对测试方案的选择，用户可以立即确定所选测试方案中可能出现的测试用例。

53、在可以与上面或下面提到的所述方法的所有其他实施例相结合的另一实施例中，集中配置所述测量系统以用于测试测量可以进一步包括识别执行测试测量所需的但是在测量系统中不存在的功能，并且向用户提供所识别功能的列表。

54、除了识别哪些测试测量是可能的，还可以确定哪些测试测量是测量系统无法实现的，因为可能缺少某项功能。本文中的术语“功能(function)”可以指不存在于测量系统中的测试测量所需的测量应用设备，或者指不存在于测量应用设备中的单个功能，而相应的测量应用设备在测量系统中可能是可用的。这种功能例如可以是可以通过将相应的应用或固件加载到测量应用设备中而升级到测量应用设备中的功能。

55、现在，用户可以配置相应的测试测量或者经由测试方案选择一个或多个所需的测试测量，并且容易地识别所需的测试测量是否可以利用当前可用的测量系统来执行。

56、特别地，如果选择了具有多个测试用例的测试方案，则可以向用户指示单个测试用例中的哪些测试用例由于缺少功能而不能用测量系统来执行。

57、当然，不仅可以向用户显示可能无法执行的测试用例，还可以向用户呈现列表或缺少的功能，以便用户决定可以向测量系统提供哪些功能，例如通过集成相应的测量应用设备或升级相应的测量应用设备。

58、在可以与上面或下面提到的所述方法的所有其他实施例相结合的实施例中，所述向用户提供所识别功能的列表可以进一步包括自动地或根据用户的请求向测量系统添加至少一个所识别功能。

59、如上所述，通过在测量应用设备中提供相应的功能，可以将单个功能添加到测量系统中。该测量应用设备在测量系统中已经可用。

60、在这种情况下，相应的功能可以例如在自动存在于测量系统中的足够的测量应用设备中提供。当然，通过验证测量应用设备是否包括执行相应功能所需的资源，可以自动识别足够的测量应用设备。例如，所述功能的储存库(即相应的应用或固件)可以包括兼容测量应用设备的列表。

61、替代地，可以根据用户的请求来提供所述功能。例如，单个功能可以由测量应用设备的制造商出售，并且可以由用户购买。在这种情况下，可以向用户提供定价指示，并且可以在用户确认之后安装相应的功能。

62、在可以与上面或下面提到的所述方法的所有其他实施例相结合的另一实施例中，集中配置所述测量系统以用于测试测量可以进一步包括接收测试序列的定义，所述测试序列包括多个测试测量，其中，所述利用所述测量系统执行所述测试测量可以进一步包括执行测试序列中定义的多个测试测量。

63、测试序列可以由用户手动提供。测试顺序也可以由上述具有多个测试用例的测试方案来提供。每一个测试用例可以涉及到各自的测试测量。因此，测试方案可以形成或者是测试序列。

64、用户不需要为这种测试方案或测试序列的每个测试用例手动配置测量系统。相反，可以为测试序列的每个单个测试用例或测试测量集中并自动地配置测量系统，并且测试用例的单个测试测量可以一个接一个地自动执行。

65、在可以与上面或下面提到的所述方法的所有其他实施例相结合的另一实施例中，所述方法可以进一步包括以下中的至少一个：动态地确定和可视化测量系统中的信号路径，测量系统的组件的设置，和测量结果。

66、在可以与上面或下面提到的所述方法的所有其他实施例相结合的另一实施例中，所述方法可以进一步包括动态确定和可视化以下中的至少一个：用于测量系统的框图，尤其是还包括用于测试测量的在测量系统中缺少的元件的框图；以及用于测量系统的接线布局。

67、如上所述，用户可以修改测量系统的配置，或者可以自动确定测量系统的物理配置。在较大的测量系统中，将为用户提供许多选项和可能的配置。

68、通过动态确定信号路径、设置和测量结果，可以集中收集与测量系统相关的信息，尤其是对于用户而言。所述相关信息可以通过中央测试控制单元与单个测量应用设备和被测设备之间的数据通信来收集，例如，通过类似scpi协议的协议。

69、集中提供的信息也可以用于可视化测量系统的信号路径、配置或设置以及测量结果。

70、当可视化所述信号路径时，测量系统的单个元件(例如测量应用设备和被测设备)可以以框图的形式示意性地显示给用户，并且信号路径可以由示意性显示的元件之间的相应连接或线来指示。当然，也可以提供类似箭头的方向指示器来指示各个信号的方向。

71、在实施例中，当用户选择相应的元件时，例如用触摸屏或鼠标指针等输入设备在相应元件的示意图上进行点选，即可提供关于测量系统中单个元件的配置或设置的信息。

72、当然，向用户显示的配置可以包括可以在显示设备上显示的不同视图或屏幕(如框图和信号路径的视图，以及配置或设置的视图)。在实施例中，可以提供包括框图的至少一部分和配置或设置信息的至少一部分的组合视图。这种组合视图可以例如将屏幕划分为用于框图的中心部分和用于配置和设置信息的一个或多个侧面部分。

73、特别地，在不需要重新配置电缆的情况下，用户也可以通过指示单个元件之间的信号流，从而在例如框图的视觉表示中配置信号路径。例如，虚拟测量应用设备可以经由网络连接向另一个测量应用设备提供测量信号作为信号向量。这种信号连接可以由用户通过在框图中指示信号应该从模拟的测量应用设备提供给第二测量应用设备来提供。在实施例中，该指示可以由用户通过拖放输入动作来提供。还可以为所需但缺失的接线提供接线指示(例如，特定测量任务所需的接线)。

74、如上所述，可以选择包括多个测试用例的测试方案，每个测试用例具有至少一个相应的测试测量。在可视化中，可以相应地显示和标记用于执行相应测试测量所缺少的元件。这种元件(即测量应用设备或被测设备)可以例如通过相应的彩色边框、标志或任何其他可视化指示器进行标记。

75、当需要时，用户还可以使用所述视觉表示在真实设备和模拟设备之间切换测量应用设备。这同样适用于在模拟的被测设备、真实的被测设备和黄金被测设备之间进行切换。

76、在实施例中，可视化图也可以用于向用户显示测量结果。用户可以例如选择相应的测量应用设备的框图，并且由相应的测量应用设备获取的测量结果可以显示给用户。当然，多个测量应用装置的测量结果也可以显示给用户。在实施例中，测量结果可以作为覆盖在可视化图上的窗口或容器来提供，并且可以由用户根据需要来移动或排列。

77、在可以与上面或下面提到的所述方法的所有其他实施例相结合的另一个进一步的实施例中，所述集中配置可以包括：经由协作平台提供用户界面；并且尤其是经由协作平台共享测量系统的配置，其中，向用户提供对所共享的配置进行评论的功能。

78、术语“协作平台”应理解为可通过网络(尤其是因特网)访问的任何类型的平台，该协作平台允许多个用户合作执行给定的任务。这种协作平台可以是由测量系统的元件的制造商操作的平台。替代地，这样的协作平台可以是任何其他协作平台，并可以通过在所述协作平台中安装或激活特定应用来增强其功能。

79、所述协作平台可用于存储或共享测量系统的配置。通过这样的协作平台，许多用户可以共享用于特定测量任务的配置。此外，用户可以评论测量系统及其各自的配置。此外，可以经由这样的协作平台向用户提供远程支持。例如，测量应用设备制造商的支持工程师可以通过协作平台与用户通信。

80、应当理解，以上或以下呈现的根据本公开所述的方法的任何一个实施例都可以作为计算机实现的方法来执行，例如通过根据本公开的中央测试控制单元的处理器来执行。