RF在智能座舱测试中的应用

比眉伴天荒 2022-09-02 15:59 240阅读 0赞

按照惯例，我们学习某项知识应用之前一般会先了解它的理论知识，今天我们要学习的内容是“RF在智能座舱测试中的应用”，那么什么是RF呢？下面跟着小怿一起进入今天的正题吧。

# **RF理论** #

![图片][2de82a53b00890527820ef1d5361b4ed.png]

RF即Radio Frequency的缩写，表示可以辐射到空间的电磁频率，频率范围从300kHz～300GHz之间，它是一种高频交流变化的电磁波。当电磁波频率低于100kHz时，电磁波会被地表吸收，不能形成有效的传输，但电磁波频率高于100kHz时，电磁波可以在空气中传播，并经大气层外缘的电离层反射，形成远距离传输能力，我们把具有远距离传输能力的高频电磁波称为RF。

![图片][49310592a76e490c729f771c185d079e.png]

其实总结下来就一句话：采用射频传输的方式，可以在智能座舱中进行FM（收音机）功能与GNSS(GPS)导航功能测试。接下来小怿将通过举例，对其进行系统分解。

# **FM&GNSS怎么进行测试呢？** #

工欲善其事，必先利其器，一些顺手的工具肯定少不了，直接上货：

1、麦克风

2、声音采集板卡

3、信号发生器

4、汽车中控屏，俗称待测IVI主机，也就是被测件(DUT)

5、同轴线

6、无线RF天线

![图片][f538cd9141ce0e15bc0eddff886d5872.png]

声音采集板卡

![图片][7b51fa8b4239b9cb64a80595f592aa21.png]

信号发生器

![图片][09c245c54a8746a837da3b838d43d6d1.png]

信号发生器

工具准备完毕，再把这些设备集成到机箱上面，集成后的效果如下图所示：

![图片][29dd01f5adff223c2aa5f87750718d8c.png]

![图片][b295886aa121c7f9adddd9b0718754aa.png]

如果想要自己动手做呢，各位可以按照以上工具列表进行配置。

**2.1 FM测试流程**

FM测试主要用来测试汽车中控电路中调频收音机这一部分的性能，包括射频和音频两部分。下面我们开始测试：由信号发生器、音频分析仪产生或者自定义一个标准的音频信号，此音频信号输入到信号发生器，与信号发生器产生的射频信号（87.5MHz-108MHz）经调制以后输入到IVI主机的FM接收电路中；在接收电路内部， FM信号经过滤波、放大、解调等电路，其中有用的音频部分会被解调出来，解调出来的音频信号通过IVI上的FL/FR/RL/RR等音频声道进行输出。

在这里，有两种方法可供参考：

1、输出被麦克风采集以后，输入到声音采集板卡相应通道里做音频分析，通过上位机LabVIEW软件将输入信号和原始信号源作对比，用来测试FM电路性能。

2、输出被音频分析仪采集以后，进行相应解调波形的分析，得出相应的调制频率、输出电压及信噪比SNR，并输出调制波形曲线，用以与原调制信号源进行对比（比如调制音频信号源为标准的正弦波）。

为方便大家理解，可以参考下面的流程图哦。

![fd335293dfb9722ca2e2e5a8fcbeacbb.png][]

**2.2 GNSS测试流程**

GNSS测试主要用来汽车中控电路中GPS地图导航这一部分的性能。下面我开始测试：由导航信号录制设备或者通过软件自定义一个仿真的GPS导航文件，通过解析导航文件里面的经纬度信息信号发生器会通过无线RF天线发出仿真的GPS信号；在接收电路内部，GPS信号被车机端接收后，其中经纬度信息会被解析出来，在导航页面根据经纬度信息变化，画出与仿真GPS导航文件一致的导航轨迹。

在这里，也有两种方法检测GPS仿真信号是否正常发出可供参考：

1、通过无线RF天线输出信号以后，可以使用手机端APP对接收到的射频信号进行解析，获取实时的经纬度信息。

2、通过无线RF天线输出信号以后，可以根据在车机端导航页面显示的路径轨迹，进行图像识别当前的轨迹与上位机端的轨迹是否一致。

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# **FM&GNSS开始测试** #

**3.1 FM测试**

打开我们集AM/FM调制信号及RDS/TMC（欧洲广播联盟（EBU）制定的数据广播系统的欧洲规范）信号仿真功能于一体的软件，然后进行参数设置：

![图片][78580efdb5c47bad789ab6817685f831.png]

FM测试参数：

Output Voltage：测试音频信号的输出电压测试结果范围，保证不失真即可；

SNR：测试FM接收机的信噪比；

Frequency：测试调制音频源的频率。

设置好参数之后，我们开始运行软件，进行测试：

![图片][07d433d88a7856ede3e793fc27e72577.png]

在软件运行期间，我们可以通过收音机，接收到我们所要传输音频文件所播放的音乐。测试完收音机功能之后，我们接下来开始GNSS的测试......

**3.2 GNSS测试**

打开我们专门测试GNSS的上位机软件，可实现GNSS信号的实验室仿真功能，根据卫星信号配置，如星轨文件加载、卫星数量设定、发射功率设定、初始化时间设定等，控制信号仿真板卡，通过无线RF天线发出仿真信号。在手机APP端：Android TS GPS上可以检测到仿真信号是否正常发出。

导航功能指标：

➢支持对地球任一地点的目标定位

➢支持GPS L1信号8颗卫星电文仿真

➢支持GPS双频仿真（L1, L5）

➢支持北斗卫星系统的信号仿真

➢支持干扰信号，模拟场景类测试（例如阴雨天、或者闹市区多信号干扰场景）

➢支持录制信号的回放仿真

➢通过历书和星历表文件，实现自动化卫星仿真

➢可自定义运动轨迹, 实现移动仿真

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GNSS测试参数：

GPS Rinex File Path：星历文件路径，根据卫星种类以及实际日历信息，选择不同的星历文件；

Scenario Type：测试的信号类型，静态经纬度信息，动态经纬度信息，远程接收经纬度信息；

Trajectory Type：测试的导航文件格式、KML、NMEA、Way Point；

Speed(km/h)：发送动态经纬度信息时，模拟的速度变化值；

配置好所需要设置的参数后，我们开始运行软件，进行测试。

![图片][715e7e6904175c5ababa6931cda63aea.png]

由于需要保密，所以我们只能通过手机APP端检测仿真信号：

![图片][5f969ae339263a90cbe61aac7bae7d9a.png]

以上就是射频(RF)在智能座舱中所使用到的两种应用场景，很好的匹配了当前车机端FM、GNSS功能测试，简化了测试步骤，只需要简单的设置所需要的参数，就可以完成相应的功能自动化测试，你们学会（废）了吗？

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