專利名稱：一種濾波器的自動化測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子或通信領(lǐng)域的測試技術(shù)，具體指一種濾波器的自動化測試方法。
背景技術(shù)：
在電子或通信領(lǐng)域，有許多設(shè)備或系統(tǒng)都需要應(yīng)用到濾波器，尤其在無線通訊設(shè)備的射頻和中頻處理部分，數(shù)字濾波器被廣泛用于實(shí)現(xiàn)射頻信號到基帶信號的轉(zhuǎn)換。根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要、實(shí)際實(shí)現(xiàn)的技術(shù)難度和成本，數(shù)字濾波器主要采用ASIC/FPGA芯片(ASICApplication Specific Integrated Circuit專用集成電路FPGAField Programmable Gate Array現(xiàn)場可編程門陣列)來實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)濾波器的數(shù)字信號處理算法的ASIC/FPGA被稱為算法邏輯，其一般具在運(yùn)算規(guī)模大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜及驗(yàn)證難度大的特點(diǎn)。
所以，如何驗(yàn)證ASIC/FPGA芯片所實(shí)現(xiàn)的數(shù)字濾波器是否正確，便是保證ASIC/FPGA芯片在通信設(shè)備或系統(tǒng)中能否正常而穩(wěn)定運(yùn)行的保障，針對這種情況，目前業(yè)界常用如下兩種仿真測試方法來進(jìn)行測試。
第一種單音信號激勵(lì)法，請參考圖1，該種方法即首先，對被測的數(shù)字濾波器手動施加不同頻帶(如通帶、過渡帶和阻帶)內(nèi)的單音信號激勵(lì)數(shù)據(jù)；然后，接收被測對象響應(yīng)的結(jié)果數(shù)據(jù)，并對結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行幅頻特性分析；最后，觀察各個(gè)頻段的單音信號的輸出是否滿足數(shù)字濾波器各個(gè)頻段的幅頻特性，從而判斷由ASIC/FPGA芯片實(shí)現(xiàn)的數(shù)字濾波器是否滿足設(shè)計(jì)要求。
但是，所述的第一種方法具有如下缺點(diǎn)由于只使用單音信號激勵(lì)的方法進(jìn)行測試，所以這種仿真測試方法只可以部分驗(yàn)證ASIC/FPGA芯片實(shí)現(xiàn)的濾波器性能，對ASIC/FPGA是否正確實(shí)現(xiàn)濾波器性能的驗(yàn)證不完備，且驗(yàn)證過程自動化程度低，具有繁瑣、復(fù)雜、驗(yàn)證工作量大的缺點(diǎn)。
第二種高斯白噪信號激勵(lì)法，請參考圖2，這種方法即首先，對數(shù)字濾波器手動施加全頻帶的高斯白噪信號激勵(lì)數(shù)據(jù)；然后，接收被測對象的響應(yīng)結(jié)果數(shù)據(jù)，并對結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行幅頻特性分析；最后，觀察結(jié)果數(shù)據(jù)幅頻特性是否滿足被測數(shù)字濾波器的幅頻特性，從而判斷由ASIC/FPGA芯片實(shí)現(xiàn)的數(shù)字濾波器是否滿足設(shè)計(jì)要求。
但是，所述的第二種方法也具有如下缺點(diǎn)由于只使用高斯白噪信號激勵(lì)的方法進(jìn)行測試，所以這種仿真測試方法只可以部分驗(yàn)證ASIC/FPGA芯片實(shí)現(xiàn)的濾波器性能，對ASIC/FPGA是否正確實(shí)現(xiàn)濾波器性能的驗(yàn)證不完備，且驗(yàn)證過程自動化程度低，具有繁瑣、復(fù)雜、驗(yàn)證工作量大的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種濾波器的自動化測試方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的測試完備且自動化程度低的缺點(diǎn)。
為解決上述的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供如下的技術(shù)方案一種濾波器的自動化測試方法，所述的方法包括如下步驟第一步開始并輸入與濾波器相關(guān)的參數(shù)及函數(shù)；第二步調(diào)用并執(zhí)行沖激信號測試用例；第三步調(diào)用并執(zhí)行高斯白噪信號測試用例；第四步調(diào)用并執(zhí)行極大極小值測試用例；在執(zhí)行上述的第二、第三及第四步過程中，如果沖激信號測試用例、高斯白噪信號測試用例及極大極小值測試用例三種的任何一個(gè)結(jié)果分析不正確，將中止整個(gè)流程的執(zhí)行，并給出沖激信號測試用例、高斯白噪信號測試用例及極大極小值測試用例所對應(yīng)的錯(cuò)誤提示。
沖激信號測試用例中沖激響應(yīng)結(jié)果錯(cuò)誤用ERR0表示。
高斯白噪信號測試用例中高斯白噪響應(yīng)結(jié)果錯(cuò)誤用ERR1表示。
極大極小值測試用例中極大極小值結(jié)果錯(cuò)誤用ERR2表示。
所述的方法還包括如下步驟對于出現(xiàn)的錯(cuò)誤，到指定保存的路徑下面查看結(jié)果數(shù)據(jù)并作進(jìn)一步分析。
所述的第一步具體包括如下步驟開始并通過交互式程序界面輸入被測濾波器階數(shù)N；通過交互式程序界面輸入被測濾波器系數(shù)h(n)；輸入被測濾波器數(shù)據(jù)的寬度width；通過交互式程序界面輸入沖激信號幅度(A)、位置(P)和總的激勵(lì)數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)(L)；通過交互式程序界面指定結(jié)果數(shù)據(jù)保存的路徑。
所述的第二步具體包括如下步驟調(diào)用沖激信號發(fā)生函數(shù)(A/P/L)得到?jīng)_激信號激勵(lì)數(shù)據(jù)；發(fā)送BFM將沖激信號激勵(lì)數(shù)據(jù)發(fā)送給被測濾波器；接收BFM接收濾波器的結(jié)果輸出并保存到指定的路徑中；非零判斷函數(shù)判斷濾波器的沖激響應(yīng)結(jié)果中非零值的個(gè)數(shù)是否等于濾波器階數(shù)N；歸一化處理函數(shù)對沖激響應(yīng)結(jié)果數(shù)據(jù)中的非零值進(jìn)行歸一化處理后，比較非零值是否等于濾波器系數(shù)，如果等于，則進(jìn)行第三步；如果不等于，則輸出濾波器設(shè)計(jì)ERR0。
所述的第三步具體包括如下步驟調(diào)用高斯白噪信號發(fā)生函數(shù)；發(fā)送BFM將高斯白噪信號送給被測濾波器；接收BFM接收濾波器的輸出結(jié)果并保存到指定的路徑中；FFT變換函數(shù)對濾波器的輸出結(jié)果進(jìn)行FFT變換并分析其幅頻特性圖，顯示并保存到指定的路徑中，如果顯示正確則進(jìn)行第四步；如果顯示不正確，則輸出濾波器設(shè)計(jì)ERR1。
所述的第四步具體包括如下步驟
調(diào)用極大極小值產(chǎn)生函數(shù)；通過發(fā)送BFM將極大極小值送給被測濾波器；通過接收BFM接收濾波器的輸出結(jié)果并保存到指定的路徑中；結(jié)果比較程序?qū)O大極小值的響應(yīng)結(jié)果與預(yù)定值進(jìn)行比較，以判斷是否與設(shè)計(jì)要求一致，如果比較結(jié)果不一致，則輸出濾波器設(shè)計(jì)OK；如果比較結(jié)果不一致，則輸出濾波器設(shè)計(jì)ERR2。
所述的第二步的調(diào)用沖激信號測試用例、第三步的調(diào)用高斯白噪信號測試用例及第四步的調(diào)用并執(zhí)行極大極小值測試用例都是通過TCL腳本完成的。
可見，本發(fā)明的濾波器的自動化測試方法具有如下優(yōu)點(diǎn)1、由于將沖激信號、高斯白噪和極大極小值的測試用例結(jié)合在一起對濾波器進(jìn)行測試，所以相較于現(xiàn)有技術(shù)中的測試方法，本發(fā)明的測試方法具有測試完備性的優(yōu)點(diǎn)；2、由于本發(fā)明利用TCL腳本將三種測試用例串連起來自動執(zhí)行并能將執(zhí)行結(jié)果進(jìn)行處理后，直接給出濾波器的設(shè)計(jì)是否滿足設(shè)計(jì)的性能要求，所以相較于現(xiàn)有技術(shù)中的測試方法而言具有自動化程度高的優(yōu)點(diǎn)。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中第一種方法的流程圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中第二種方法的流程圖；圖3為本發(fā)明的濾波器的自動化測試方法的流程圖；圖4為由主腳本程序來控制執(zhí)行的本發(fā)明濾波器的自動化測試方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
針對現(xiàn)有技術(shù)中兩種方法中存在的對ASIC/FPGA芯片所實(shí)現(xiàn)的數(shù)字濾波器的驗(yàn)證不完備，且整個(gè)驗(yàn)證過程繁瑣、復(fù)雜并且驗(yàn)證的工作量大的缺點(diǎn)，本發(fā)明基于現(xiàn)有技術(shù)中的測試方法，提出了一種濾波器的自動化測試方法，以達(dá)到提高測試自動化程度進(jìn)而減少驗(yàn)證工作量的目的，同時(shí)全面地對濾波器性能進(jìn)行驗(yàn)證。
本發(fā)明所提供的濾波器的自動化測試方法實(shí)質(zhì)為首先，通過TCL腳本將沖激信號、高斯白噪和極大極小值的測試用例這三個(gè)測試用例串連起來自動執(zhí)行；然后，將執(zhí)行結(jié)果進(jìn)行處理后，直接給出濾波器的設(shè)計(jì)是否滿足設(shè)計(jì)的性能要求。
本發(fā)明所提供的濾波器的自動化測試方法中的沖激信號、高斯白噪、和極大極小值的測試用例的基本原理如下沖激信號測試用例基本原理為A1、將沖激信號作為激勵(lì)數(shù)據(jù)施加給被測的數(shù)字濾波器；A2、接收數(shù)字濾波器的輸出并進(jìn)行歸一化處理，其歸一化的沖激響應(yīng)結(jié)果中，非零數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)就是數(shù)字濾波器的階數(shù)，非零的數(shù)據(jù)值就是數(shù)字濾波器對應(yīng)的濾波系數(shù)；A3、通過結(jié)果分析程序分析數(shù)字濾波器的階數(shù)和對應(yīng)的濾波器系數(shù)是否正確，滿足設(shè)計(jì)要求。
高斯白噪信號測試用例基本原理為B1、將高斯白噪信號作為激勵(lì)數(shù)據(jù)施加給被測的數(shù)字濾波器；B2、接收數(shù)字濾波器的輸出并進(jìn)行FFT(FFTFast Fourier Transform快速傅立葉變換)；B3、計(jì)算上述經(jīng)FFT的結(jié)果數(shù)據(jù)的幅頻特性是否滿足數(shù)字濾波器的幅頻特性要求。
極大極小值測試用例，主要用于驗(yàn)證ASIC/FPGA芯片實(shí)現(xiàn)的寫數(shù)字濾波器的飽和運(yùn)算處理是否正確，其基本原理為C1、構(gòu)造極大極小值激勵(lì)數(shù)據(jù)，所述的極大極小值激勵(lì)數(shù)據(jù)中極大激勵(lì)數(shù)據(jù)的絕對值都最大，只是極大激勵(lì)數(shù)據(jù)的符號位與濾波器的濾波系數(shù)符號一致，而極小激勵(lì)數(shù)據(jù)的符號位則與濾波器的濾波系數(shù)相反。比如濾波器的濾波系數(shù)為-1、-2、3、4、5、5、4、3、-2、-1；且假設(shè)濾波器的輸入數(shù)據(jù)位數(shù)為8位，則極大激勵(lì)數(shù)據(jù)為-127、-127、127、127、127、127、127、127、-127、-127；極小激勵(lì)數(shù)據(jù)為127、127、-127、-127、-127、-127、-127、-127、127、127；C2、將極大極小激勵(lì)數(shù)據(jù)輸入到數(shù)字濾波器；C3、接收數(shù)字濾波器的輸出結(jié)果，并將結(jié)果值與預(yù)定的結(jié)果值進(jìn)行比較，從而判斷數(shù)字濾波器的飽和處理是否正確。
本發(fā)明的濾波器的自動化測試方法即是通過TCL腳本將上述三個(gè)測試激勵(lì)數(shù)據(jù)依次送給被測數(shù)字濾波器，并通過腳本調(diào)用相應(yīng)的結(jié)果分析程序進(jìn)行結(jié)果分析，最后給出數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)是否正確的結(jié)論和相應(yīng)的測試數(shù)據(jù)。
請參考圖3及圖4，對本發(fā)明的濾波器的自動化測試方法作詳細(xì)介紹。
第一步開始并輸入與濾波器相關(guān)的參數(shù)及函數(shù)。所述的第一步具體包括如下步驟開始并通過交互式程序界面輸入濾波器階數(shù)N；通過交互式程序界面輸入濾波器系數(shù)h(n)；輸入數(shù)據(jù)的寬度width；通過交互式程序界面輸入沖激信號幅度(A)、位置(P)和總的激勵(lì)數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)(L)；通過交互式程序界面指定結(jié)果數(shù)據(jù)保存的路徑；第二步調(diào)用并執(zhí)行沖激信號測試用例。所述的第二步具體包括如下步驟調(diào)用沖激信號發(fā)生函數(shù)(A/P/L)，所述的調(diào)用是通過在主腳本中調(diào)用沖激信號測試用例子腳本Pluse.tcl來完成的，具體過程為Pluse.tcl腳本中直接執(zhí)行沖激信號發(fā)生函數(shù)得到?jīng)_激信號激勵(lì)數(shù)據(jù)；發(fā)送BFM將沖激信號激勵(lì)數(shù)據(jù)發(fā)送給被測濾波器；接收BFM接收濾波器的結(jié)果輸出并保存到指定的路徑中；非零判斷函數(shù)判斷濾波器的沖激響應(yīng)結(jié)果中非零值的個(gè)數(shù)是否等于濾波器階數(shù)N；歸一化處理函數(shù)對沖激響應(yīng)結(jié)果數(shù)據(jù)中的非零值進(jìn)行歸一化處理后，比較非零值是否等于濾波器系數(shù)，如果等于，則進(jìn)行第三步；如果不等于，則輸出濾波器設(shè)計(jì)ERR0，所述的ERR0表示沖激響應(yīng)結(jié)果錯(cuò)誤。
第三步調(diào)用并執(zhí)行高斯白噪信號測試用例。所述的第三步具體包括如下步驟調(diào)用高斯白噪信號發(fā)生函數(shù)，所述的調(diào)用是通過主腳本調(diào)用高斯白噪信號測試用例子腳本gauss.tcl來完成的，具體過程為gauss.tcl腳本中直接執(zhí)行高斯白噪信號發(fā)生函數(shù)；發(fā)送BFM將高斯白噪信號送給被測濾波器；接收BFM接收濾波器的輸出結(jié)果并保存到指定的路徑中；FFT變換函數(shù)對濾波器的輸出結(jié)果進(jìn)行FFT變換并分析其幅頻特性圖，顯示并保存到指定的路徑中，如果顯示正確則進(jìn)行第四步；如果顯示不正確，則輸出濾波器設(shè)計(jì)ERR1，所述的ERR1表示高斯白噪響應(yīng)結(jié)果錯(cuò)誤。
第四步調(diào)用并執(zhí)行極大極小值測試用例。所述的第四步具體包括如下步驟調(diào)用極大極小值產(chǎn)生函數(shù)，所述的調(diào)用是通過主腳本調(diào)用極值測試用例子腳本extra.tcl完成的，具體過程為extra.tcl直接執(zhí)行極值生成函數(shù)產(chǎn)生極大較小的激勵(lì)數(shù)據(jù)；發(fā)送BFM將極大極小值送給被測濾波器；接收BFM接收濾波器的輸出結(jié)果并保存到指定的路徑中；結(jié)果比較程序?qū)O大極小值的響應(yīng)結(jié)果與預(yù)定值進(jìn)行比較，以判斷是否與設(shè)計(jì)要求一致，如果比較結(jié)果不一致，則輸出濾波器設(shè)計(jì)OK；如果比較結(jié)果不一致，則輸出濾波器設(shè)計(jì)ERR2，所述的ERR2表示極大極小值結(jié)果錯(cuò)誤。
在執(zhí)行上述方法的過程中，如果三種激勵(lì)信號的任何一個(gè)結(jié)果分析不正確，將中止整個(gè)程序的執(zhí)行，并給出錯(cuò)誤提示，其中ERR0代表沖激響應(yīng)結(jié)果錯(cuò)誤，ERR1代表高斯白噪響應(yīng)結(jié)果錯(cuò)誤，ERR2表示極大極小值結(jié)果錯(cuò)誤。這樣可以節(jié)省無謂的濾波器仿真時(shí)間，而對于出現(xiàn)的錯(cuò)誤，由于指定了保存的路徑，所以可以到指定的路徑下面查看結(jié)果數(shù)據(jù)并進(jìn)一步分析。
可見，本發(fā)明的濾波器的自動化測試方法具有如下優(yōu)點(diǎn)1、由于將沖激信號、高斯白噪和極大極小值的測試用例結(jié)合在一起對濾波器進(jìn)行測試，所以相較于現(xiàn)有技術(shù)中的測試方法，本發(fā)明的測試方法具有測試完備性的優(yōu)點(diǎn)；2、由于本發(fā)明利用TCL腳本將三種測試用例串連起來自動執(zhí)行并能將執(zhí)行結(jié)果進(jìn)行處理后，直接給出濾波器的設(shè)計(jì)是否滿足設(shè)計(jì)的性能要求，所以相較于現(xiàn)有技術(shù)中的測試方法而言具有自動化程度高的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種濾波器的自動化測試方法，其特征在于，所述的方法包括如下步驟第一步開始并輸入與濾波器相關(guān)的參數(shù)及函數(shù)；第二步調(diào)用并執(zhí)行沖激信號測試用例；第三步調(diào)用并執(zhí)行高斯白噪信號測試用例；第四步調(diào)用并執(zhí)行極大極小值測試用例；在執(zhí)行上述的第二、第三及第四步過程中，如果沖激信號測試用例、高斯白噪信號測試用例及極大極小值測試用例三種的任何一個(gè)結(jié)果分析不正確，將中止整個(gè)流程的執(zhí)行，并給出沖激信號測試用例、高斯白噪信號測試用例及極大極小值測試用例所對應(yīng)的錯(cuò)誤提示。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，沖激信號測試用例中沖激響應(yīng)結(jié)果錯(cuò)誤用ERR0表示。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，高斯白噪信號測試用例中高斯白噪響應(yīng)結(jié)果錯(cuò)誤用ERR1表示。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，極大極小值測試用例中極大極小值結(jié)果錯(cuò)誤用ERR2表示。
5.如權(quán)利要求1至4中任一所述的方法，其特征在于，還包括如下步驟對于出現(xiàn)的錯(cuò)誤，到指定保存的路徑下面查看結(jié)果數(shù)據(jù)并作進(jìn)一步分析。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的第一步具體包括如下步驟開始并通過交互式程序界面輸入被測濾波器階數(shù)N；通過交互式程序界面輸入被測濾波器系數(shù)h(n)；輸入被測濾波器數(shù)據(jù)的寬度width；通過交互式程序界面輸入沖激信號幅度(A)、位置(P)和總的激勵(lì)數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)(L)；通過交互式程序界面指定結(jié)果數(shù)據(jù)保存的路徑。
7.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的第二步具體包括如下步驟調(diào)用沖激信號發(fā)生函數(shù)(A/P/L)得到?jīng)_激信號激勵(lì)數(shù)據(jù)；發(fā)送BFM將沖激信號激勵(lì)數(shù)據(jù)發(fā)送給被測濾波器；接收BFM接收濾波器的結(jié)果輸出并保存到指定的路徑中；非零判斷函數(shù)判斷濾波器的沖激響應(yīng)結(jié)果中非零值的個(gè)數(shù)是否等于濾波器階數(shù)N；歸一化處理函數(shù)對沖激響應(yīng)結(jié)果數(shù)據(jù)中的非零值進(jìn)行歸一化處理后，比較非零值是否等于濾波器系數(shù)，如果等于，則進(jìn)行第三步；如果不等于，則輸出濾波器設(shè)計(jì)ERR0。
8.如權(quán)利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述的第三步具體包括如下步驟調(diào)用高斯白噪信號發(fā)生函數(shù)；發(fā)送BFM將高斯白噪信號送給被測濾波器；接收BFM接收濾波器的輸出結(jié)果并保存到指定的路徑中；FFT變換函數(shù)對濾波器的輸出結(jié)果進(jìn)行FFT變換并分析其幅頻特性圖，顯示并保存到指定的路徑中，如果顯示正確則進(jìn)行第四步；如果顯示不正確，則輸出濾波器設(shè)計(jì)ERR1。
9.如權(quán)利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述的第四步具體包括如下步驟調(diào)用極大極小值產(chǎn)生函數(shù)；通過發(fā)送BFM將極大極小值送給被測濾波器；通過接收BFM接收濾波器的輸出結(jié)果并保存到指定的路徑中；結(jié)果比較程序?qū)O大極小值的響應(yīng)結(jié)果與預(yù)定值進(jìn)行比較，以判斷是否與設(shè)計(jì)要求一致，如果比較結(jié)果不一致，則輸出濾波器設(shè)計(jì)OK；如果比較結(jié)果不一致，則輸出濾波器設(shè)計(jì)ERR2。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的第二步的調(diào)用沖激信號測試用例、第三步的調(diào)用高斯白噪信號測試用例及第四步的調(diào)用并執(zhí)行極大極小值測試用例都是通過TCL腳本完成的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種濾波器的自動化測試方法，能克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的測試不完備且自動化程度低的缺點(diǎn)，所述的方法包括如下步驟第一步開始并輸入與濾波器相關(guān)的參數(shù)及函數(shù)；第二步調(diào)用并執(zhí)行沖激信號測試用例；第三步調(diào)用并執(zhí)行高斯白噪信號測試用例；第四步調(diào)用并執(zhí)行極大極小值測試用例，在執(zhí)行上述的第二、第三及第四步過程中，如果沖激信號測試用例、高斯白噪信號測試用例及極大極小值測試用例三種的任何一個(gè)結(jié)果分析不正確，將中止整個(gè)流程的執(zhí)行，并給出沖激信號測試用例、高斯白噪信號測試用例及極大極小值測試用例所對應(yīng)的錯(cuò)誤提示。
文檔編號G01R31/28GK1657964SQ20041000566
公開日2005年8月24日 申請日期2004年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月21日
發(fā)明者葉芬, 張凱峰, 徐爭 申請人:華為技術(shù)有限公司