网络信号产生装置、找网时间测试的方法、上位机及系统

摘要

本发明实施例涉及信号处理技术，公开了一种网络信号产生装置、找网时间测试的方法、上位机及系统。本发明中网络信号产生装置，包括：用于产生干扰信号的干扰产生组件、用于接收有效网络信号的信号接收模块，以及用于混合干扰信号以及有效网络信号得到调制后的网络信号的耦合器；干扰产生组件的输出端和信号接收模块的输出端分别与耦合器连接；耦合器的输出端用于与被测通信模块的天线接口连接，并用于将得到的调制后的网络信号传输至被测通信模块的天线接口，供被测通信模块根据调制后的网络信号进行找网，并确定找网的时间。本实施方式，使得被测无线通信模块可以快速且准确地确定出找网时间，提高确定找网时间的效率和准确性。

说明书

技术领域

本发明实施例涉及信号处理技术，特别涉及一种网络信号产生装置、找网时间测试的方法、上位机及系统。

背景技术

无线通信网络信号在传播的过程中，会受到自然因素(天气条件)、环境因素(楼宇、无线电资源)的干扰。无线通信模块在使用的过程中，通常通过信噪比(SIGNAL-NOISERATIO，简称“SNR”)指标来衡量当前网络信号质量，根据不同的网络信号质量，使用不同的找网算法。例如，在信号质量良好的环境下，无线通信模块更容易找到网络并注册网络，此时无线通信模块会使用快速的找网算法，缩短找网时间；在信号质量较差的环境下，无线通信模块找到网络并注册上网络比较困难，此时无线通信模块会使用慢速的找网算法，从而能够从算法上克服信号干扰问题，但是会花费较多的时间。

为了很好的评估无线通信模块的找网算法是否有效、合理，通常需要在不同的网络干扰环境下对无线通信模块的找网时间进行测试。

发明人发现相关技术中至少存在如下问题：目前对无线通信模块进行找网时间的测试过程中，通常由工作人员选择测试场所，即首先确定环境的信号质量，然后集中时间分别获取无线通信模块在不同网络环境下确定的找网时间，然后判断确定的找网时间是否正常。但是，现场测试需要搭建环境，并携带大量的测试工具，导致需要较长的时间才能获取到找网时间，降低了对找网时间的测试效率，且现场测试也不准确。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种网络信号产生装置、找网时间测试的方法、上位机及系统，使得被测无线通信模块可以快速且准确地确定出找网时间，提高确定找网时间的效率和准确性。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种网络信号产生装置，包括：用于产生干扰信号的干扰产生组件、用于接收有效网络信号的信号接收模块，以及用于混合干扰信号以及有效网络信号得到调制后的网络信号的耦合器；干扰产生组件的输出端和信号接收模块的输出端分别与耦合器连接；耦合器的输出端用于与被测通信模块的天线接口连接，并用于将得到的调制后的网络信号传输至被测通信模块的天线接口，供被测通信模块根据调制后的网络信号进行找网，并确定找网的时间。

本发明的实施方式还提供了一种找网时间测试的方法，应用于上位机，包括：获取被测通信模块基于不同的调制后的网络信号确定的找网时间，调制后的网络信号由上述网络信号产生装置基于预设干扰信号产生；根据每个找网时间以及每个调制后的网络信号各自对应的找网时间阈值，确定被测通信模块的找网时间的测试结果。

本发明的实施方式还提供了一种上位机，包括：至少一个处理器；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行上述的找网时间测试的方法。

本发明的实施方式还提供了一种找网时间测试的系统，包括：被测通信模块、上述上位机，以及上述网络信号产生装置；该网络信号产生装置的输出端与被测通信模块的天线接口连接，上位机与被测通信模块连接；被测通信模块根据接收不同的调制后的网络信号进行找网，并确定不同的调制后的网络信号的找网时间；上位机根据每个找网时间以及每个调制后的网络信号各自对应的找网时间阈值，确定被测通信模块的找网时间的测试结果。

本发明实施方式相对于现有技术而言，耦合器将干扰信号和有效信号进行混合，得到调制后的网络信号，耦合器的输出端用于与被测通信模块连接，为被测通信模块提供进行找网的网络环境，由于干扰产生组件产生预设干扰信号，从而使得耦合器输出的调制后的网络信号可控，稳定了网络信号中的干扰信号，从而保证了通信模块确定的找网时间的准确性；同时，由于调制后的网络信号中包含的干扰信号可以用于模拟网络环境中的干扰信号，使得工作人员无需携带通信模块去各种现场环境，即可实现通信模块在不同网络环境下确定找网时间，减小了人工的工作量，提高通信模块确定找网时间的效率。

另外，干扰产生组件包括：控制模块和信号产生模块，控制模块与信号产生模块通信连接；控制模块用于控制信号产生模块产生预设干扰信号；信号产生模块的输出端与耦合器的天线接口连接。信号产生模块的输出端与耦合器的天线接口连接，连接方式简单，且通过控制模块调整信号产生模块产生的干扰信号，控制方便。

另外，控制模块包括：调整子模块和执行子模块；调整子模块，用于调整信号产生模块的配置信息；执行子模块，用于将调整后的配置信息发送至信号产生模块，并控制信号产生模块按照调整后的配置信息产生干扰信号；配置信息包括：需要产生的干扰信号的发射功率和/或通信制式。由于配置信息包括需要产生干扰信号的发射功率和/或通信制式，不同的网络环境有对应的配置信息，进而通过调整子模块调整配置信息，可以产生不同的干扰信号，进而模拟出不同的网络环境。

另外，调整子模块，具体用于：获取预设干扰环境的信息；根据预设干扰环境的信息，以及预设干扰环境的信息与配置信息的对应关系，确定配置信息；按照确定的配置信息调整信号产生模块的原始配置信息。配置信息是基于预设干扰环境的信息进行确定的，使得按照该配置信息产生的干扰信号可以模拟出预设干扰环境下的干扰信号，使得产生的干扰信号更具有针对性，提高对通信模块确定的找网时间的准确性。

另外，预设干扰环境的信息包括：预设干扰环境的等级信息；其中，预设干扰环境的等级信息是基于预设干扰环境对应的信噪比确定，预设干扰环境的等级信息与预设干扰环境对应的信噪比呈反比。信噪比可以较为直观的反映出噪声的影响，基于信噪比确定的预设干扰环境的等级信息准确

另外，干扰产生组件和耦合器之间通过同轴电缆连接；信号接收模块的输出端和耦合器之间通过同轴电缆连接；耦合器的输出端与被测通信模块的天线接口之间通过同轴电缆连接。干扰产生组件和耦合器之间、信号接收模块和耦合器之间以及耦合器与被测通信模块之间均采用同轴电缆连接，可以防止出现周围环境对被测通信模块产生干扰的情况，确保了被测通信模块确定的找网时间的准确性。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是根据本发明第一实施方式提供的一种网络信号产生装置的结构示意图；

图2是根据本发明第一实施方式提供的一种网络信号产生装置中干扰产生组件的具体结构示意图；

图3是根据本发明第二实施方式提供的一种网络信号产生装置与被测通信模块连接的结构示意图；

图4是根据本发明第三实施方式提供的一种找网时间测试的方法的具体流程示意图；

图5是根据本发明第四实施方式提供的一种上位机的具体结构示意图；

图6是根据本发明第五实施方式提供的一种找网时间测试的系统的具体结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本发明的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。

本发明的第一实施方式涉及一种网络信号产生装置。该网络信号产生装置可以与被测通信模块连接，用于被测通信模块在不同网络环境下确定找网时间，在被测通信模块找网之前，将该网络信号产生装置1与被测通信模块连接，被测通信模块可以是无线通信模块，如：全球移动通讯系统(Global System for Mobile，简称“GSM”)通信制式的通信模块、窄带物联网(Narrow Band Internet of Things，简称“NB-IoT”)通信制式的通信模块等。该网络信号产生装置1包括：干扰产生组件101、信号接收模块102和耦合器103，该网络信号产生装置1的具体结构如图1所示。

干扰产生组件101和信号接收模块102分别与耦合器103连接；耦合器103的输出端用于与被测通信模块连接。具体的说，干扰产生组件101的输出端和信号接收模块102的输出端分别与耦合器103连接，该耦合器103的输出端用于与被测通信模块的天线接口连接，供被测通信模块根据调制后的网络信号进行找网，并确定找网的时间。

干扰产生组件101具体结构如图2所示，包括：控制模块1011和信号产生模块1012，控制模块1011与信号产生模块1012通信连接；控制模块1011用于控制信号产生模块1012产生预设干扰信号；信号产生模块1012的输出端与耦合器103的天线接口连接。

具体的说，控制模块1011可以是具有运算功能、输入功能的电子设备，如：电脑，该控制模块1011与信号产生模块1012通信连接，从而使得控制模块1011可以控制信号产生模块1012产生预设干扰信号。

一个具体的实现中，控制模块1011包括：调整子模块和执行子模块；调整子模块，用于调整信号产生模块的配置信息；执行子模块，用于将调整后的配置信息发送至信号产生模块1012，并控制信号产生模块1012按照调整后的配置信息产生干扰信号；配置信息包括：需要产生的干扰信号的发射功率和/或通信制式。

具体的说，调整子模块的输出端与执行子模块的输入端连接，调整子模块的输入端作为该控制模块1011的输入端，该执行子模块的输出端作为该控制模块1011的输出端。调整子模块具体用于：获取预设干扰环境的信息；根据预设干扰环境的信息，以及预设干扰环境的信息与配置信息的对应关系，确定配置信息；按照确定的配置信息调整信号产生模块的原始配置信息。

具体的说，配置信息可以是通信制式，如，GSM通信制式、分码多工存取(CodeDivision Multiple Access，简称“CDMA”)制式、宽带分码多工存取(Wideband CodeDivision Multiple Access，简称“WCDMA”)通信制式、长期演进(Long Term Evolution，简称“LTE”)制式、NB-IoT制式等，或者，发射功率，或者通信制式和发射功率。调整子模块可以根据获取的预设干扰环境的信息以及预设干扰环境的信息与配置信息之间的对应关系，确定出该获取的预设干扰环境的信息对应的配置信息，其中，预设干扰环境的信息可以由人工输入，预设干扰环境的信息与配置信息的对应关系可以根据实际应用预先设置。调整子模块在确定出预设干扰环境的信息所对应的配置信息后，将信号产生模块的原始配置信息调整为该确定的配置信息，执行子模块获取该确定的配置信息，并将调整后的配置信息发送至信号产生模块1012；控制信号产生模块1012按照调整后的配置信息产生预设干扰信号。

需要说明的是，预设干扰环境的信息包括：预设干扰环境的等级信息；其中，预设干扰环境的等级信息是基于预设干扰环境对应的信噪比确定，预设干扰环境的等级信息与预设干扰环境对应的信噪比呈反比。由于网络环境中的干扰条件可以通过网络环境的信噪比来衡量，信噪比越大，说明混有的噪声越小；因而，可以基于信噪比确定预设干扰环境的等级。信噪比SNR＝10lg(PS/PN)，PS表示有效信号的功率，PN为噪声信号功率，即PS/PN表示，有效信号与噪声信号之间的有效功率。在本实施方式中，可以将干扰信号作为噪声信号，通过有效信号和干扰信号，即可计算出该预设干扰环境的信噪比；信噪比越高，确定的预设干扰环境的等级越低，等级越低的预设干扰环境的干扰越小。例如，可以将范围在a～b的内的信噪比，设置对应的预设干扰环境的等级信息为A等级，可以将范围在c～d的内的信噪比，设置对应的预设干扰环境的等级信息为B等级，其中，a

一个具体的实现中，信号接收模块102通过自身的天线接口接收有效信号，有效信号是由运行商提供。耦合器103的两个输入端分别接收有效信号和干扰信号，经过耦合器103混合后得到调制后的网络信号，该调制后的网络信号传输至被测通信模块的天线接口；被测通信模块根据调制后的网络信号进行找网。

需要说明的是，在该网络信号产生装置1与被测通信模块连接完毕之后，人工可以通过综测仪对被测通信模块进行射频性能的校准，从而保证该被测通信模块的射频收发功能正常。干扰产生组件101在工作之前，建立控制模块1011和信号产生模块1012之间的连接，以便该控制模块1011可以控制该信号产生模块1012产生预设干扰信号。

被测模块需要在不同的干扰环境下确定找网时间，人工可以将预设干扰环境的信息输入控制模块1011，控制模块1011的调整子模块获取输入的预设干扰环境的信息，确定该预设干扰环境的配置信息，执行子模块将调整后的配置信息发送至信号产生模块1012，并控制信号产生模块1012按照配置信息产生预设干扰信号。耦合器103的天线接口分别接收信号接收模块102发送的有效信号，以及信号产生模块102产生的预设干扰信号，耦合器103混合该干扰信号和有效信号得到调制后的网络信号，耦合器103的输出端与被测通信模块的天线接口连接，被测通信模块接收该调制后的网络信号，并根据调制后的网络信号进行找网，并确定找网的时间。

下面介绍被测通信模块根据调制后的网络信号，确定找网时间的过程。

被测通信模块根据干扰条件的等级，确定找网算法，并按照确定的找网算法进行找网。干扰条件等级可以分为三个等级，如：信噪比等级优、信噪比等级中，信噪比等级差，其中，信噪比等级优表示网络环境质量好，信噪比等级差表示网络环境质量最差，而信噪比等级中的网络环境质量位于信噪比等级优的网络环境质量与信噪比等级差的网络环境质量之间。若被测通信模块根据调制后的网络信号，即可计算出信噪比，进而根据信噪比确定当前干扰条件的等级，例如确定所处网络环境的信噪比等级优，则选取最快的搜网频率找网；若被测通信模块确定当前所处网络环境的信噪比等级中，则选取中等的搜网频率找网，若被测通信模块确定当前网络环境的信噪比等级差，则选取最慢的搜网频率找网。被测通信模块获取自身的找网时间，并将确定的找网时间发送至上位机，该上位机可以是电脑，由上位机根据确定的找网时间与各自干扰条件下的找网时间阈值进行比对，确定该通信模块的找网算法是否有效、合理。例如，在信噪比等级优的情况下，找网时间阈值为10秒，若被测通信模块实际找网时间小于10秒，则表明该通信模块的找网算法合理；在信噪比等级差的情况下，找网时间阈值为10分钟，若通信模块实际找网时间小于10分钟，则表明该通信模块的找网算法合理。

本发明实施方式相对于现有技术而言，耦合器将干扰信号和有效信号进行混合，得到调制后的网络信号，耦合器的输出端用于与被测通信模块连接，为被测通信模块提供进行找网的网络环境，由于干扰产生组件产生预设干扰信号，从而使得耦合器输出的调制后的网络信号可控，稳定了网络信号中的干扰信号，从而保证了通信模块确定的找网时间的准确性；同时，由于调制后的网络信号中包含的干扰信号可以用于模拟网络环境中的干扰信号，使得工作人员无需携带通信模块去各种现场环境，即可实现通信模块在不同网络环境下确定找网时间，减小了人工的工作量，提高通信模块确定找网时间的效率。

本发明的第二实施方式涉及一种网络信号产生装置。第二实施方式是对第一实施方式的进一步改进，主要改进之处在于：在本发明第二实施方式中，干扰产生组件101和耦合器103之间通过同轴电缆连接；信号接收模块102的输出端和耦合器103之间通过同轴电缆连接；耦合器103的输出端与被测通信模块的天线接口之间通过同轴电缆连接。该网络信号产生装置1与被测通信模块2之间的具体连接结构如图3所示。

具体的说，干扰产生组件101中的信号产生模块1012的输出端与耦合器103的天线接口之间通过同轴电缆连接，信号接收模块102的输出端和耦合器103的天线接口之间通过同轴电缆连接，耦合器103的输出端与被测通信模块2的天线接口之间通过同轴电连接。通过同轴电缆连接可以确保调制后的网络信号在传输过程中，不受周围环境的影响，进一步确保被测通信模块2确定的找网时间的准确性。

本发明的第三实施方式涉及一种找网时间测试的方法，该方法应用于上位机，该上位机与被测通信模块连接，其中，第一实施方式或第二实施方式中的网络产生装置与被测通信模块连接。该网络产生装置产生调制后的网络信号，被测通信模块根据该调制后的网络信号确定找网时间，并将确定的找网时间上传至该上位机。该找网时间测试的方法的具体流程如图4所示。

步骤301：获取被测通信模块基于不同的调制后的网络信号确定的找网时间，调制后的网络信号由第一实施方式或第二实施方式中的网络信号产生装置基于预设干扰信号产生。

具体的说，网络信号产生装置基于预设干扰信号产生调制后的网络信号，该调制后的网络信号包含干扰信号和有效信号，该网络信号产生装置产生调制后的网络信号的过程与第一实施方式或第二实施方式中大致相同，此处将不再赘述。

进行找网时间测试过程中，需要获取被测通信模块在不同等级的预设干扰环境下的找网时间，在不同等级的预设干扰环境中接收的调制后的网络信号不同，通过网络信号产生装置模拟产生的调制后的网络信号不同。

一个具体的实现中，不同的调制后的网络信号为不同等级的预设干扰环境下的网络信号；每个调制后的网络信号由第一实施方式或第二实施方式中的网络信号产生装置按预设干扰环境的等级信息产生，预设干扰环境的等级信息是基于预设干扰环境对应的信噪比确定，预设干扰环境的等级信息与预设干扰环境对应的信噪比呈反比；其中，每个网络信号各自对应的找网时间阈值是基于每个网络信号各自对应等级的干扰环境设置。

步骤302：根据每个找网时间以及每个调制后的网络信号各自对应的找网时间阈值，确定被测通信模块的找网时间的测试结果。

具体的说，每个找网时间都有对应的调制后的网络信号，针对每个找网时间进行如下处理：

获取该找网时间对应的调制后的网络信号，根据该调制后的网络信号查找该调制后的网络信号对应的找网时间阈值，该找网时间阈值是基于实际应用预先设置的。将接收到的找网时间与该时间阈值进行比较，若大于该时间阈值，则确定被测通信模块基于该调制后的网络信号的找网算法不合理，若小于该时间阈值，则确定该被测通信模块基于该调制后的网络信号的找网算法合理。

例如，上位机接收到1个找网时间t1，以及该找网时间t1对应的调制后的网络信号F1，假设调制后的网络信号F1对应的时间阈值为10秒，则判断找网时间t1是否大于10秒，若大于10秒，则确定该被测通信模块基于调制后的网络信号F1的找网算法不合理，若小于10秒，则确定该被测通信模块基于调制后的网络信号F1的找网算法合理。

上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的方法实施例，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

本发明的第四实施方式涉及一种上位机，该上位机5的具体结构如图5所示，包括：至少一个处理器501；以及，与至少一个处理器501通信连接的存储器502；其中，存储器502存储有可被至少一个处理器501执行的指令，指令被至少一个处理器501执行，以使至少一个处理器501能够执行第三实施方式中的找网时间测试的方法。

其中，存储器502和处理器501采用总线方式连接，总线可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线将一个或多个处理器501和存储器502的各种电路链接在一起。总线还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口在总线和收发机之间提供接口。收发机可以是一个元件，也可以是多个元件，比如多个接收器和发送器，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。经处理器501处理的数据通过天线在无线介质上进行传输，进一步，天线还接收数据并将数据传送给处理器501。

处理器501负责管理总线和通常的处理，还可以提供各种功能，包括定时，外围接口，电压调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器可以被用于存储处理器在执行操作时所使用的数据。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本发明的第五实施方式涉及一种找网时间测试的系统，该找网时间测试的系统具体结构如图6所示，包括：第一实施方式或第二实施方式中的网络信号产生装置1，被测通信模块2以及第四实施方式中的上位机5。

网络信号产生装置1的输出端与被测通信模块2的天线接口连接，上位机5与被测通信模块2连接；被测通信模块2根据接收不同的调制后的网络信号进行找网，并确定不同的调制后的网络信号的找网时间；上位机5根据每个找网时间以及每个调制后的网络信号各自对应的找网时间阈值，确定被测通信模块的找网时间的测试结果。

不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的系统实施例，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。