車載收音機性能自動化測試系統(tǒng)設(shè)計

0 前言

日新月異的科學(xué)及技術(shù)的發(fā)展帶動著人們對于日常生活中產(chǎn)品的功能性，可靠性，舒適性，穩(wěn)定性要求也越來越高。從汽車在中國的普及到現(xiàn)在汽車科技的飛速躍進(jìn)，自動駕駛，新能源電池汽車等新產(chǎn)品也層出不窮。同時多媒體信息技術(shù)也經(jīng)歷了長足的進(jìn)步，車內(nèi)駕駛艙娛樂信息系統(tǒng)也面臨著日新月異的換代發(fā)展。車載無線電收音機的運用一直是所有車載電子設(shè)備中不可或缺的一部分，靠著研發(fā)測試人員使用設(shè)備工具進(jìn)行逐步測試的方式方法，其效率已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能夠滿足車載收音機產(chǎn)品在其研發(fā)、生產(chǎn)、制造、測試、驗證、品控等過程中的節(jié)拍需要，所以一種行之有效、故障率更低、精度更高、更便捷的自動化測試方案迫切的被需要用來替代傳統(tǒng)的人工測試手段。

本文從車載收音機產(chǎn)品研發(fā)過程里的測試驗證角度作為切入點，從目前所處的產(chǎn)品開發(fā)周期短、要求高的實際意義出發(fā)，提出開發(fā)一種基于LabVIEW軟件開發(fā)平臺的車載收音機性能自動化測試系統(tǒng)，用來滿足越發(fā)快和緊湊的研發(fā)、測試驗證、生產(chǎn)節(jié)點。

不管峨眉武術(shù)在概念上是宏觀上的還是微觀上的，其在長期的歷史變遷中，已然逐漸形成了具有獨特風(fēng)格、文化哲理且注重內(nèi)外兼修的傳承理念。

1 車載收音機的原理及測試內(nèi)容

與普通消費類電子產(chǎn)品所處工作環(huán)境不同，車載收音機產(chǎn)品裝配在不斷行駛的車輛內(nèi)部，隨著車輛所處位置、時間，氣候一直處于變化的狀態(tài)，春夏秋冬的季節(jié)變化所帶來的的溫度濕度上下起伏；晴雨霧雪所帶來的氣候變化；山區(qū)隧道高架等人造建筑物的遮擋等等，或內(nèi)部或外部的嚴(yán)苛的運行環(huán)境往往使得廣播信號強弱大小發(fā)生巨大的變化，所以在設(shè)計開發(fā)時，常常通過增大其產(chǎn)品的頻帶接收范圍，避免工作環(huán)境影響的變化而影響車載收音機的接收

。原理上來說，車載收音機的射頻接收模塊處于整個系統(tǒng)的最前端，系統(tǒng)內(nèi)信號的靈敏度和信噪比以及其它主要性能參數(shù)指標(biāo)很大一部分取決于接收到的射頻信號的性能參數(shù)指標(biāo)的好壞。一旦接收到的前端射頻信號的性能指標(biāo)不滿足要求或者質(zhì)量較差，那么后續(xù)系統(tǒng)內(nèi)部再通過采取信號處理的手段來提高聲音質(zhì)量都將變得非常的困難。所以在產(chǎn)品研發(fā)時，一般都會選用質(zhì)量和性能相對較為優(yōu)異的射頻電路模塊，隨后在系統(tǒng)內(nèi)部的后續(xù)電路設(shè)計中，再使用其他的算法去保證信號質(zhì)量的穩(wěn)定和清晰。

(2)分層蓄水策略。劉平等[20]在太極湖濕地公園設(shè)計策略中提出了利用梯田式矮壩、反坡梯田、魚鱗坑進(jìn)行分層蓄水的策略，根據(jù)場地高程確定修筑高度2 m的小型壩體，以達(dá)到分層蓄水的目標(biāo)。該策略的提出為消落帶生態(tài)修復(fù)策略提供了新的思路。

一般來說，車載收音機的電路組成包括六個部分，分別是模擬前端、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、數(shù)字信號處理器、D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、控制單元及后處理單元

?；镜牧鞒踢壿嫗檐囕d收音機的前端首先將接收到的調(diào)頻或者調(diào)幅信號與本振信號在混頻器內(nèi)部經(jīng)過混頻處理，產(chǎn)生不同頻率的中頻信號，再將得到的中頻信號輸入到模數(shù)轉(zhuǎn)換電路中去，轉(zhuǎn)換完成后輸出數(shù)字信號，接著將此數(shù)字信號輸入到處理器中，完成數(shù)字化轉(zhuǎn)換實現(xiàn)音頻數(shù)字化的處理，然后將數(shù)字音頻信號再輸出到數(shù)模轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為模擬量信號，最終通過放大電路輸出變成我們所聽到的聲音信號。

那么操作員甲測試的10個車載收音機的測試數(shù)據(jù)的極差均值和測試數(shù)據(jù)平均值如可以通過下式(1-3)和(1-4)進(jìn)行計算。

2 測試系統(tǒng)的硬件設(shè)計介紹

目前該類自動化測試臺架或方案主要的問題在于操作復(fù)雜，測試項局限，自動化程度較低，測試數(shù)據(jù)偏離較大等問題，并且測試系統(tǒng)開發(fā)成本很高。明確了本文所提及的車載收音機性能自動化測試系統(tǒng)的需求，根據(jù)上節(jié)所提及的性能指標(biāo)項目及原理，確定了該系統(tǒng)設(shè)備的硬件選型。

在本車載收音機性能自動化測試系統(tǒng)中，需要實現(xiàn)CAN總線消息的收發(fā)及監(jiān)控、模擬量/數(shù)字量信號的采集、電流/電壓等參數(shù)的實時監(jiān)控等功能，為實現(xiàn)這些功能模塊所需要的硬件設(shè)備如負(fù)載板卡、繼電器板卡、數(shù)字萬用表、CAN總線分析儀、數(shù)據(jù)采集器板卡將集中采用基于PXI總線標(biāo)準(zhǔn)的機箱中，如圖1所示，大大精簡了電氣布置的復(fù)雜度，提高系統(tǒng)集成度，很大程度的提升了系統(tǒng)的穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性。另外，為了避免測試過程中人工參與程度高而導(dǎo)致的記錄錯誤等人為因素干擾，還特別設(shè)計了二維碼掃碼登記樣品信息，自動輸出測試數(shù)據(jù)及報告的功能，進(jìn)一步提升了該系統(tǒng)的測試效率。

首先選擇評定的人數(shù)及人員，在經(jīng)過相同的系統(tǒng)培訓(xùn)后，操作人員會正確和熟練使用該自動化測試系統(tǒng)，將選擇三位操作者(代號分別為甲,乙,丙)進(jìn)行測試。將被測收音機產(chǎn)品分別編號從0到9，隨后甲乙丙三位操作者隨機對10臺車載收音機產(chǎn)品進(jìn)行三次測試。

3 測試系統(tǒng)的軟件設(shè)計

本文所述的車載收音機性能自動化測試系統(tǒng)的工作流程如圖2所示。主要包括了系統(tǒng)初始化，被測樣品試用二維碼掃描自動錄入信息，性能測試(包括各種性能測試項的代碼模塊)，自動判斷測試結(jié)果，輸出測試報告模塊等內(nèi)容。

認(rèn)真做好對農(nóng)村財務(wù)會計的審查后續(xù)工作，審計工作結(jié)束后，針對審查結(jié)果寫好審計報告，提出審計意見，做好記錄，針對發(fā)展的問題，及時提供相關(guān)建議，并針對問題做好跟蹤調(diào)查工作，確保問題真正得到重視，避免后期隱患。

3.1 總諧波失真加噪聲測試模塊設(shè)計

瑞士有很多傳統(tǒng)的奶酪飲食，其中奶酪火鍋就是其中最著名的一款。如果說瑞士有什么美食的話，那一定首推奶酪火鍋。瑞士盛產(chǎn)奶酪，而且法令規(guī)定一個地區(qū)只能生產(chǎn)該地區(qū)產(chǎn)的奶酪，因此瑞士的奶酪直至今日仍能夠保持極其傳統(tǒng)的風(fēng)味，且不同地區(qū)的奶酪味道各不相同。

10個車載收音機的某一測試數(shù)據(jù)平均極差為(1-8)：

4 測試系統(tǒng)的測試驗證

開發(fā)完成該自動化測試系統(tǒng)后，由于它是用來在車載收音機產(chǎn)品的研發(fā)過程里進(jìn)行大批量產(chǎn)品的測試，所以該系統(tǒng)所測試數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性及可靠性是該系統(tǒng)是否能夠落地的主要評判指標(biāo)。本文將使用MSA質(zhì)量工具分析方法(測量系統(tǒng)分析)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，用來檢驗該自動化測試系統(tǒng)的可靠程度。通過對測試數(shù)據(jù)的變化趨勢及異同的分析，確定潛在的變差源。

由于采用了標(biāo)準(zhǔn)化PXI接口和架構(gòu)，將十分有利于后續(xù)系統(tǒng)的維護(hù)和二次開發(fā)。例如需要增加新的測試項目時，只需要針對該新增測試項的測試條件，在LabVIEW程序中選擇合適的模塊進(jìn)行簡單替換，便可完成整個測試系統(tǒng)的升級，不需要重新設(shè)計，整個系統(tǒng)的硬件架構(gòu)不需要進(jìn)行改動，只在軟件層面進(jìn)行簡單替換，這種模塊化軟件開發(fā)的方法無疑大大節(jié)省了開發(fā)時間和成本，為企業(yè)節(jié)省了大量的人力物力。

假設(shè)操作者甲對10個車載收音機的測試數(shù)據(jù)分別為

01

、

02

、

03

、

21

…、

91

、

92

、

93

，那么操作者甲對編號2的車載收音機樣品某一測試數(shù)據(jù)極差與均值可以通過下式(1-1)和(1-2)進(jìn)行計算。

1

=

(

11

,

12

,

13

)-

(

11

,

12

,

13

)

(1-1)

(1-2)

THD+N是英文Total Harmonic Distortion + Noise的縮寫，意思是總諧波失真加噪聲，它是衡量車載收音機聲音質(zhì)量的一個比較重要的性能指標(biāo)。它所產(chǎn)生的原因，是由于在車載收音機工作過程中，內(nèi)外部元器件通電工作后所產(chǎn)生的電磁噪聲，以及放大器放大信號時產(chǎn)生的許多更高次的諧波的共同影響下，致使信號輸出波形走樣，這些多余出來的諧波成分的總和與實際輸入信號的對比，用百分比來表示。其等效計算公式如下式子：

車載收音機性能參數(shù)指標(biāo)眾多，常見的測試項目包括頻率范圍、信噪比、選擇性、靈敏度、諧波失真度、頻率響應(yīng)、立體聲分離度、平衡度等等，由于篇幅所限，下文中將針對其中的“總諧波失真加噪聲”和“信噪比”這兩項測試內(nèi)容進(jìn)行說明。

(1-3)

(1-4)

一是做好項目的準(zhǔn)備工作。貧困戶是發(fā)展的主體，只有調(diào)動起他們的積極性、主動性，才能推進(jìn)項目的順利落實。在項目推進(jìn)過程中，首先應(yīng)打消貧困戶在接受項目過程中存在的各種疑慮，強化農(nóng)業(yè)部門的服務(wù)功能，解除貧困戶發(fā)展生產(chǎn)的后顧之憂。二是提高扶貧協(xié)作效果。幫扶力量和幫扶資金應(yīng)瞄準(zhǔn)建檔立卡貧困村和貧困戶，做到因人因戶施策、因致貧原因施策、因貧困類型施策，著力提升扶貧協(xié)作實效。三是改善貧困群眾的住房條件，增強富民產(chǎn)業(yè)支撐能力，落實幫扶資金。

編號為2的車載收音機樣品的某一測試數(shù)據(jù)均值的計算公式如下(1-5)：

1990年，煤氣罐進(jìn)入縣城，但供氣非常緊張，只有少數(shù)有特權(quán)、有關(guān)系的人才能買到，我們只能望氣興嘆。1992年，縣城來了一家武漢人開的私人煤氣公司，可以公開售氣，但一套煤氣灶加罐，要600多元，對于一月才掙80多元的我來說，是8個月的工資，而且氣價比平價煤氣翻一倍。我和老婆商量后咬牙買了一套，從此，做飯炒菜快多了，但因為煤氣太貴，我們還是煤炭爐和煤氣灶混合著用。

(1-5)

三位操作員對某一測試數(shù)據(jù)的極差均值與平均值可以通過下式(1-6)和(1-7)進(jìn)行計算：

(1-6)

(1-7)

為考察論文研究主題情況，所以統(tǒng)計了關(guān)鍵詞在論文中出現(xiàn)的情況。設(shè)置TopN=30，TopN%=15，運行CiteSpace得到圖3結(jié)果。

(1-8)

重復(fù)性，是指同一測試系統(tǒng)的操作員使用測試系統(tǒng)多次對同一車載收音機樣品進(jìn)行檢測時，獲得測量值的變差。相應(yīng)的計算公式如式(1-9)與式

人才的教育培養(yǎng)實踐周期較長，需要通過理論教學(xué)活動奠定基礎(chǔ)能力，在實踐活動中積累經(jīng)驗并提高實踐能力。現(xiàn)階段部分中小微企業(yè)在人力資源構(gòu)建中更加注重短期利益，忽視人才培養(yǎng)及人才儲備的重要性，并未將人才培養(yǎng)工作作為企業(yè)長效發(fā)展的主要目標(biāo)進(jìn)行規(guī)劃。中小微企業(yè)將與高等院校的教育合作視為發(fā)展負(fù)擔(dān)，未正確認(rèn)識到企業(yè)與高等院校進(jìn)行合作的重要性及價值。因此，中小微企業(yè)對于與高校教育融合的忽視，將會失去技術(shù)更新及產(chǎn)業(yè)優(yōu)化調(diào)整的機遇，錯失與高等院校在智力合作空間中的合作機會。

(1-9)

再現(xiàn)性，是指不同測試系統(tǒng)的操作員使用測試系統(tǒng)多次對同一車載收音機樣品進(jìn)行檢測時，獲得測量值的平均變差(1-10)。

(1-10)

式子中，參

為操作員個數(shù)，n表示車載收音機樣品數(shù)量，即10個，r為一個車載收音機樣品的被測試次數(shù)，即3次。

將重復(fù)性和再現(xiàn)性計算公式結(jié)合，可以得到GRR測量系統(tǒng)的重復(fù)性和復(fù)現(xiàn)性計算公式(1-11)：

(1-11)

其中，

為車載收音機測試樣品的個數(shù)。

由于篇幅有限，僅列舉下表中信噪比測試結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)可靠性驗證展示。

將表1的數(shù)據(jù)代入公式進(jìn)行計算，得到了表2的各項計算結(jié)果。由于GRR測量系統(tǒng)雙星誤差占總變差比值為9.4%。根據(jù)判定標(biāo)準(zhǔn)，GRR測量系統(tǒng)雙星誤差值少于10%表示系統(tǒng)狀況良好，滿足廠家的要求。

5 總結(jié)

本車載收音機性能自動化測試系統(tǒng)實際運用于解決車載收音機產(chǎn)品在研發(fā)到量產(chǎn)中的設(shè)計驗證和產(chǎn)品驗證(DV/PV)流程中，解決了待測樣品數(shù)量多，測試人員手法不穩(wěn)定，測試項目繁復(fù)等問題，大大提升了研發(fā)節(jié)拍效率，縮短了產(chǎn)品研發(fā)測試周期，使其能夠快速爆率產(chǎn)品設(shè)計制造缺陷，而其簡易開放式的模塊化設(shè)計理念，又使得對于軟件功能的維護(hù)也非常的方便。

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