车载收音机性能自动化测试系统设计

0 前言

日新月异的科学及技术的发展带动着人们对于日常生活中产品的功能性，可靠性，舒适性，稳定性要求也越来越高。从汽车在中国的普及到现在汽车科技的飞速跃进，自动驾驶，新能源电池汽车等新产品也层出不穷。同时多媒体信息技术也经历了长足的进步，车内驾驶舱娱乐信息系统也面临着日新月异的换代发展。车载无线电收音机的运用一直是所有车载电子设备中不可或缺的一部分，靠着研发测试人员使用设备工具进行逐步测试的方式方法，其效率已经远远不能够满足车载收音机产品在其研发、生产、制造、测试、验证、品控等过程中的节拍需要，所以一种行之有效、故障率更低、精度更高、更便捷的自动化测试方案迫切的被需要用来替代传统的人工测试手段。

本文从车载收音机产品研发过程里的测试验证角度作为切入点，从目前所处的产品开发周期短、要求高的实际意义出发，提出开发一种基于LabVIEW软件开发平台的车载收音机性能自动化测试系统，用来满足越发快和紧凑的研发、测试验证、生产节点。

不管峨眉武术在概念上是宏观上的还是微观上的，其在长期的历史变迁中，已然逐渐形成了具有独特风格、文化哲理且注重内外兼修的传承理念。

1 车载收音机的原理及测试内容

与普通消费类电子产品所处工作环境不同，车载收音机产品装配在不断行驶的车辆内部，随着车辆所处位置、时间，气候一直处于变化的状态，春夏秋冬的季节变化所带来的的温度湿度上下起伏；晴雨雾雪所带来的气候变化；山区隧道高架等人造建筑物的遮挡等等，或内部或外部的严苛的运行环境往往使得广播信号强弱大小发生巨大的变化，所以在设计开发时，常常通过增大其产品的频带接收范围，避免工作环境影响的变化而影响车载收音机的接收

。原理上来说，车载收音机的射频接收模块处于整个系统的最前端，系统内信号的灵敏度和信噪比以及其它主要性能参数指标很大一部分取决于接收到的射频信号的性能参数指标的好坏。一旦接收到的前端射频信号的性能指标不满足要求或者质量较差，那么后续系统内部再通过采取信号处理的手段来提高声音质量都将变得非常的困难。所以在产品研发时，一般都会选用质量和性能相对较为优异的射频电路模块，随后在系统内部的后续电路设计中，再使用其他的算法去保证信号质量的稳定和清晰。

(2)分层蓄水策略。刘平等[20]在太极湖湿地公园设计策略中提出了利用梯田式矮坝、反坡梯田、鱼鳞坑进行分层蓄水的策略，根据场地高程确定修筑高度2 m的小型坝体，以达到分层蓄水的目标。该策略的提出为消落带生态修复策略提供了新的思路。

一般来说，车载收音机的电路组成包括六个部分，分别是模拟前端、模数转换电路、数字信号处理器、D/A数模转换电路、控制单元及后处理单元

。基本的流程逻辑为车载收音机的前端首先将接收到的调频或者调幅信号与本振信号在混频器内部经过混频处理，产生不同频率的中频信号，再将得到的中频信号输入到模数转换电路中去，转换完成后输出数字信号，接着将此数字信号输入到处理器中，完成数字化转换实现音频数字化的处理，然后将数字音频信号再输出到数模转换电路转换为模拟量信号，最终通过放大电路输出变成我们所听到的声音信号。

那么操作员甲测试的10个车载收音机的测试数据的极差均值和测试数据平均值如可以通过下式(1-3)和(1-4)进行计算。

2 测试系统的硬件设计介绍

目前该类自动化测试台架或方案主要的问题在于操作复杂，测试项局限，自动化程度较低，测试数据偏离较大等问题，并且测试系统开发成本很高。明确了本文所提及的车载收音机性能自动化测试系统的需求，根据上节所提及的性能指标项目及原理，确定了该系统设备的硬件选型。

在本车载收音机性能自动化测试系统中，需要实现CAN总线消息的收发及监控、模拟量/数字量信号的采集、电流/电压等参数的实时监控等功能，为实现这些功能模块所需要的硬件设备如负载板卡、继电器板卡、数字万用表、CAN总线分析仪、数据采集器板卡将集中采用基于PXI总线标准的机箱中，如图1所示，大大精简了电气布置的复杂度，提高系统集成度，很大程度的提升了系统的稳定性与准确性。另外，为了避免测试过程中人工参与程度高而导致的记录错误等人为因素干扰，还特别设计了二维码扫码登记样品信息，自动输出测试数据及报告的功能，进一步提升了该系统的测试效率。

首先选择评定的人数及人员，在经过相同的系统培训后，操作人员会正确和熟练使用该自动化测试系统，将选择三位操作者(代号分别为甲,乙,丙)进行测试。将被测收音机产品分别编号从0到9，随后甲乙丙三位操作者随机对10台车载收音机产品进行三次测试。

3 测试系统的软件设计

本文所述的车载收音机性能自动化测试系统的工作流程如图2所示。主要包括了系统初始化，被测样品试用二维码扫描自动录入信息，性能测试(包括各种性能测试项的代码模块)，自动判断测试结果，输出测试报告模块等内容。

认真做好对农村财务会计的审查后续工作，审计工作结束后，针对审查结果写好审计报告，提出审计意见，做好记录，针对发展的问题，及时提供相关建议，并针对问题做好跟踪调查工作，确保问题真正得到重视，避免后期隐患。

3.1 总谐波失真加噪声测试模块设计

瑞士有很多传统的奶酪饮食，其中奶酪火锅就是其中最著名的一款。如果说瑞士有什么美食的话，那一定首推奶酪火锅。瑞士盛产奶酪，而且法令规定一个地区只能生产该地区产的奶酪，因此瑞士的奶酪直至今日仍能够保持极其传统的风味，且不同地区的奶酪味道各不相同。

10个车载收音机的某一测试数据平均极差为(1-8)：

4 测试系统的测试验证

开发完成该自动化测试系统后，由于它是用来在车载收音机产品的研发过程里进行大批量产品的测试，所以该系统所测试数据的稳定性及可靠性是该系统是否能够落地的主要评判指标。本文将使用MSA质量工具分析方法(测量系统分析)进行数据分析，用来检验该自动化测试系统的可靠程度。通过对测试数据的变化趋势及异同的分析，确定潜在的变差源。

由于采用了标准化PXI接口和架构，将十分有利于后续系统的维护和二次开发。例如需要增加新的测试项目时，只需要针对该新增测试项的测试条件，在LabVIEW程序中选择合适的模块进行简单替换，便可完成整个测试系统的升级，不需要重新设计，整个系统的硬件架构不需要进行改动，只在软件层面进行简单替换，这种模块化软件开发的方法无疑大大节省了开发时间和成本，为企业节省了大量的人力物力。

假设操作者甲对10个车载收音机的测试数据分别为

01

、

02

、

03

、

21

…、

91

、

92

、

93

，那么操作者甲对编号2的车载收音机样品某一测试数据极差与均值可以通过下式(1-1)和(1-2)进行计算。

1

=

(

11

,

12

,

13

)-

(

11

,

12

,

13

)

(1-1)

(1-2)

THD+N是英文Total Harmonic Distortion + Noise的缩写，意思是总谐波失真加噪声，它是衡量车载收音机声音质量的一个比较重要的性能指标。它所产生的原因，是由于在车载收音机工作过程中，内外部元器件通电工作后所产生的电磁噪声，以及放大器放大信号时产生的许多更高次的谐波的共同影响下，致使信号输出波形走样，这些多余出来的谐波成分的总和与实际输入信号的对比，用百分比来表示。其等效计算公式如下式子：

车载收音机性能参数指标众多，常见的测试项目包括频率范围、信噪比、选择性、灵敏度、谐波失真度、频率响应、立体声分离度、平衡度等等，由于篇幅所限，下文中将针对其中的“总谐波失真加噪声”和“信噪比”这两项测试内容进行说明。

(1-3)

(1-4)

一是做好项目的准备工作。贫困户是发展的主体，只有调动起他们的积极性、主动性，才能推进项目的顺利落实。在项目推进过程中，首先应打消贫困户在接受项目过程中存在的各种疑虑，强化农业部门的服务功能，解除贫困户发展生产的后顾之忧。二是提高扶贫协作效果。帮扶力量和帮扶资金应瞄准建档立卡贫困村和贫困户，做到因人因户施策、因致贫原因施策、因贫困类型施策，着力提升扶贫协作实效。三是改善贫困群众的住房条件，增强富民产业支撑能力，落实帮扶资金。

编号为2的车载收音机样品的某一测试数据均值的计算公式如下(1-5)：

1990年，煤气罐进入县城，但供气非常紧张，只有少数有特权、有关系的人才能买到，我们只能望气兴叹。1992年，县城来了一家武汉人开的私人煤气公司，可以公开售气，但一套煤气灶加罐，要600多元，对于一月才挣80多元的我来说，是8个月的工资，而且气价比平价煤气翻一倍。我和老婆商量后咬牙买了一套，从此，做饭炒菜快多了，但因为煤气太贵，我们还是煤炭炉和煤气灶混合着用。

(1-5)

三位操作员对某一测试数据的极差均值与平均值可以通过下式(1-6)和(1-7)进行计算：

(1-6)

(1-7)

为考察论文研究主题情况，所以统计了关键词在论文中出现的情况。设置TopN=30，TopN%=15，运行CiteSpace得到图3结果。

(1-8)

重复性，是指同一测试系统的操作员使用测试系统多次对同一车载收音机样品进行检测时，获得测量值的变差。相应的计算公式如式(1-9)与式

人才的教育培养实践周期较长，需要通过理论教学活动奠定基础能力，在实践活动中积累经验并提高实践能力。现阶段部分中小微企业在人力资源构建中更加注重短期利益，忽视人才培养及人才储备的重要性，并未将人才培养工作作为企业长效发展的主要目标进行规划。中小微企业将与高等院校的教育合作视为发展负担，未正确认识到企业与高等院校进行合作的重要性及价值。因此，中小微企业对于与高校教育融合的忽视，将会失去技术更新及产业优化调整的机遇，错失与高等院校在智力合作空间中的合作机会。

(1-9)

再现性，是指不同测试系统的操作员使用测试系统多次对同一车载收音机样品进行检测时，获得测量值的平均变差(1-10)。

(1-10)

式子中，参

为操作员个数，n表示车载收音机样品数量，即10个，r为一个车载收音机样品的被测试次数，即3次。

将重复性和再现性计算公式结合，可以得到GRR测量系统的重复性和复现性计算公式(1-11)：

(1-11)

其中，

为车载收音机测试样品的个数。

由于篇幅有限，仅列举下表中信噪比测试结果数据进行系统可靠性验证展示。

将表1的数据代入公式进行计算，得到了表2的各项计算结果。由于GRR测量系统双星误差占总变差比值为9.4%。根据判定标准，GRR测量系统双星误差值少于10%表示系统状况良好，满足厂家的要求。

5 总结

本车载收音机性能自动化测试系统实际运用于解决车载收音机产品在研发到量产中的设计验证和产品验证(DV/PV)流程中，解决了待测样品数量多，测试人员手法不稳定，测试项目繁复等问题，大大提升了研发节拍效率，缩短了产品研发测试周期，使其能够快速爆率产品设计制造缺陷，而其简易开放式的模块化设计理念，又使得对于软件功能的维护也非常的方便。

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