本发明涉及5g通信领域，尤其涉及网络优化测试领域，具体是指一种应用于全制式扫频仪实现不同通信制式盲搜切换控制的系统及其方法。
背景技术：
随着5g技术发展的不断深入，5g通信的测试仪器作为5g产业发展重要组成部分备受关注。在当前5g技术深入发展和多网络并存的情况下，如何判断和衡量多网络共存的状况下，网络覆盖和不同通信制式的干扰状况，是整个业界极其关注的问题。全制式扫频仪对于网络覆盖和不同通信制式的干扰状况是一种不可或缺工具，全制式扫频仪通信制式盲搜切换对于测试效率和测试准确性的提高，起到越来越重要的作用。
对于全制式扫频仪通信制式盲搜切换，传统的方法是不同制式不同频点的串行测量，这种方式最大的问题在容易漏检数据，不能完整的体现当前所有通信网络的覆盖状况，不能正确展示不同网络之间的相互干扰状况，拉网路测时表现的尤其明显。
技术实现要素：
本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种满足效率高、操作简便、适用范围较为广泛的应用于全制式扫频仪实现不同通信制式盲搜切换控制的系统及其方法。
为了实现上述目的，本发明的应用于全制式扫频仪实现不同通信制式盲搜切换控制的系统及其方法如下：
该应用于全制式扫频仪实现不同通信制式盲搜切换控制的系统及其方法，其主要特点是，所述的系统包括：
射频板，所述的射频板的输入端通过sma电缆线与rf天线相连接；
高速接口转换板，所述的高速接口转换板的输入输出端通过高速接插件与射频板的输入输出端相连接；
基带板组，所述的基带板组的输入输出端通过高速接插件与所述的高速接口转换板的输入输出端相连接；
接口板，所述的接口板的输入输出端通过线对板连接器与所述的基带板组的输入输出端相连接；
上位机，通过网口与所述的接口板的输入输出端相连接。
较佳地，所述的基带板组包括lte基带板、gsm/nb-iot基带板和wcdma/5gnr基带板，所述的lte基带板、gsm/nb-iot基带板和wcdma/5gnr基带板的输入输出端均与高速接口转换板和接口板相连接。
较佳地，所述的基带板组中的每个基带板均包括：
模数转换器adc，与数字低通滤波器的输出端相连接，用于将模拟信号转换成数字信号；
可逻辑门阵列fpga，与模数转换器adc的输入输出端相连接，用于负责基带板卡直通或高阻状态控制、初始同步、判断数据有效性以及控制有效数据写入存储器；
数字信号处理器dsp，所述的数字信号处理器dsp的输入输出管脚与可逻辑门阵列fpga相连接，用于负责射频通道控制、数据搜索状态控制以及同频多小区搜索。
较佳地，所述的基带板组的数字信号处理器固定分配不同的ip地址，用于识别上位机下发的不同测试任务。
较佳地，所述的lte基带板的数字低通滤波器的带宽为10mhz，gsm/nb-iot基带板的数字低通滤波器的带宽为100khz，wcdma/5gnr基带板的数字低通滤波器的带宽为4mhz。
该基于上述系统实现应用于全制式扫频仪的不同通信制式盲搜切换控制的方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：
(1)为基带板组上的数字信号处理器固定分配不同的ip地址，用于识别上位机下发的不同测试任务；
(2)上位机通过网口下发基带板组的盲搜测试任务列表，根据上位机下发的控制指令识别具体的测试任务以及具体的测试起始和终止频段；
(3)初始化基带板组为高阻状态，收到下发的指令后，按照顺序进行查询；
(4)启动上位机下发的测试任务，依次启动对应制式的基带板进行工作；
(5)上位机根据下发从不同基带板上获取当前位置不同通信制式、不同频点的小区测量结果，并展示场强、信噪比、时延以及不同天线端口的测量数据，并以此数据来判定当前区域的移动通信的网络覆盖质量。
较佳地，所述的步骤(4)具体包括以下步骤：
(4.1)查询所有基带板状态，基带板组为高阻状态的情况下，启动当前基带正常工作；
(4.2)通过基带板中的数字信号处理器，配置对应制式接收信号频段、中心频率和频率步进，控制模数转换器进行数字采样；
(4.3)控制基带板的自动增益调整，并获取模数转换器的采样数字基带数据的平均值；
(4.4)在可逻辑门阵列中进行初始同步，判断当前数据的有效性，如果是，则可逻辑门阵列将控制模数转换器的采样数据存储到存储器中，配置基带板组为高阻状态；否则，继续步骤(4.5)；
(4.5)启动下一个上位机下发的测试任务并启动对应制式基带板工作，重复步骤(4.1)至步骤(4.4)。
较佳地，所述的步骤(4.1)具体包括以下步骤：
(4.1.1)查询所有基带板状态；
(4.1.2)判断基带板组是否为高阻状态，如果是，则启动当前基带正常工作；否则，进行延时等待，直到基带板组为高阻状态，启动当前基带板的开始工作；
(4.1.3)判断基带板组是否有上位机下发测试任务，如果是，则基带板组为直通状态。
较佳地，所述的步骤(4)还包括以下步骤：
(4.6)启动下一个基带板，在基带板的数字信号处理器中进行同频多小区搜索，搜索前给出数据搜索状态为“数据计算过程中”，所有小区搜索结束后进行数据上报至上位机进行测量结果展示，并给出数据搜索状态为“数据计算已结束”；
(4.7)启动测试任务在同一个基带板或当前测试任务轮询到已经开启工作的基带板中，检测数据搜索状态是否为“数据计算过程中”，如果是，则延时等待直至数据搜索状态为“数据计算已结束”，继续步骤(4.2)至步骤(4.6)；否则，继续步骤(4.2)至步骤(4.6)。
较佳地，所述的步骤(4.2)中的配置对应制式接收信号频段、中心频率和频率步进的处理过程，根据用户需要定义，或根据3gpp规定的频段进行配置扫描。
较佳地，所述的步骤(4.2)中起始中心频率的频率步进默认配置为200khz。
较佳地，所述的步骤(4.3)中的平均值介于2n-2和2n-1之间，其中，n为正整数。
采用了本发明的应用于全制式扫频仪实现不同通信制式盲搜切换控制的系统及其方法，采用一路射频，三路基带硬件架构，根据不同制式调制带宽进行分类，通过不同基带板卡进行灵活调度射频接收通道频率配置，通过控制不同基带板卡工作状态，最大限度减小测量间隔，实现了不同通信制式的盲搜快速切换，提高了系统的利用效率和运算速度。解决了传统方式中漏检数据，不能完整的体现当前所有通信网络的覆盖状况，不能正确展示不同网络之间的相互干扰状况的问题。
附图说明
图1为本发明的应用于全制式扫频仪实现不同通信制式盲搜切换控制的系统的结构框图。
图2为本发明的应用于全制式扫频仪实现不同通信制式盲搜切换控制的系统的基带板示意图。
图3为本发明的应用于全制式扫频仪实现不同通信制式盲搜切换控制的系统及其方法的上位机测量结果展示图。
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
本发明的该应用于全制式扫频仪实现不同通信制式盲搜切换控制的系统，其中包括：
射频板，所述的射频板的输入端通过sma电缆线与rf天线相连接；
高速接口转换板，所述的高速接口转换板的输入输出端通过高速接插件与射频板的输入输出端相连接；
基带板组，所述的基带板组的输入输出端通过高速接插件与所述的高速接口转换板的输入输出端相连接；
接口板，所述的接口板的输入输出端通过线对板连接器与所述的基带板组的输入输出端相连接；
上位机，通过网口与所述的接口板的输入输出端相连接。
作为本发明的优选实施方式，所述的基带板组包括lte基带板、gsm/nb-iot基带板和wcdma/5gnr基带板，所述的lte基带板、gsm/nb-iot基带板和wcdma/5gnr基带板的输入输出端均与高速接口转换板和接口板相连接。
作为本发明的优选实施方式，所述的基带板组中的每个基带板均包括：
模数转换器adc，与数字低通滤波器的输出端相连接，用于将模拟信号转换成数字信号；
可逻辑门阵列fpga，与模数转换器adc的输入输出端相连接，用于负责基带板卡直通或高阻状态控制、初始同步、判断数据有效性以及控制有效数据写入存储器；
数字信号处理器dsp，所述的数字信号处理器dsp的输入输出管脚与可逻辑门阵列fpga相连接，用于负责射频通道控制、数据搜索状态控制以及同频多小区搜索。
作为本发明的优选实施方式，所述的基带板组的数字信号处理器固定分配不同的ip地址，用于识别上位机下发的不同测试任务。
作为本发明的优选实施方式，所述的lte基带板的数字低通滤波器的带宽为10mhz，gsm/nb-iot基带板的数字低通滤波器的带宽为100khz，wcdma/5gnr基带板的数字低通滤波器的带宽为4mhz。
本发明的该基于上述系统实现应用于全制式扫频仪的不同通信制式盲搜切换控制的方法，其中包括以下步骤：
(1)为基带板组上的数字信号处理器固定分配不同的ip地址，用于识别上位机下发的不同测试任务；
(2)上位机通过网口下发基带板组的盲搜测试任务列表，根据上位机下发的控制指令识别具体的测试任务以及具体的测试起始和终止频段；
(3)初始化基带板组为高阻状态，收到下发的指令后，按照顺序进行查询；
(4)启动上位机下发的测试任务，依次启动对应制式的基带板进行工作；
(4.1)查询所有基带板状态，基带板组为高阻状态的情况下，启动当前基带正常工作；
(4.1.1)查询所有基带板状态；
(4.1.2)判断基带板组是否为高阻状态，如果是，则启动当前基带正常工作；否则，进行延时等待，直到基带板组为高阻状态，启动当前基带板的开始工作；
(4.1.3)判断基带板组是否有上位机下发测试任务，如果是，则基带板组为直通状态；
(4.2)通过基带板中的数字信号处理器，配置对应制式接收信号频段、中心频率和频率步进，控制模数转换器进行数字采样；
(4.3)控制基带板的自动增益调整，并获取模数转换器的采样数字基带数据的平均值；
(4.4)在可逻辑门阵列中进行初始同步，判断当前数据的有效性，如果是，则可逻辑门阵列将控制模数转换器的采样数据存储到存储器中，配置基带板组为高阻状态；否则，继续步骤(4.5)；
(4.5)启动下一个上位机下发的测试任务并启动对应制式基带板工作，重复步骤(4.1)至步骤(4.4)；
(4.6)启动下一个基带板，在基带板的数字信号处理器中进行同频多小区搜索，搜索前给出数据搜索状态为“数据计算过程中”，所有小区搜索结束后进行数据上报至上位机进行测量结果展示，并给出数据搜索状态为“数据计算已结束”；
(4.7)启动测试任务在同一个基带板或当前测试任务轮询到已经开启工作的基带板中，检测数据搜索状态是否为“数据计算过程中”，如果是，则延时等待直至数据搜索状态为“数据计算已结束”，继续步骤(4.2)至步骤(4.6)；否则，继续步骤(4.2)至步骤(4.6)；
(5)上位机根据下发从不同基带板上获取当前位置不同通信制式、不同频点的小区测量结果，并展示场强、信噪比、时延以及不同天线端口的测量数据，并以此数据来判定当前区域的移动通信的网络覆盖质量。
作为本发明的优选实施方式，所述的步骤(4.2)中的配置对应制式接收信号频段、中心频率和频率步进的处理过程，根据用户需要定义，或根据3gpp规定的频段进行配置扫描。
作为本发明的优选实施方式，所述的步骤(4.2)中起始中心频率的频率步进默认配置为200khz。
作为本发明的优选实施方式，所述的步骤(4.3)中的平均值介于2n-2和2n-1之间，其中，n为正整数。
本发明的具体实施方式中，如图1所示，包括rf天线通过sma电缆线与射频板模块的输入端相连；射频板a1的输入输出端通过高速接插件与高速接口转换板a2输入输出端相连；高速接口转换板a2输入输出端通过高速接插件分别与lte基带板b0、gsm/nb-iot基带板b1以及wcdma/5gnr基带板b2的输入输出端相连；lte基带板b0、gsm/nb-iot基带板b1以及wcdma/5gnr基带板b2的输入输出端通过线对板连接器与接口板a3的输入输出端相连；接口板a3的输入输出端通过网口与上位机相连。
lte基带板b0、gsm/nb-iot基带板b1以及wcdma/5gnr基带板b2，包括a/d、dsp和fpga，其中，a/d负责将模拟信号转换成数字信号；fpga负责基带板卡直通或高阻状态控制、初始同步、判断数据有效性以及控制有效数据写入ddr；dsp负责射频通道控制、数据搜索状态控制以及同频多小区搜索。
如图2所示，lte基带板b0、gsm/nb-iot基带板b1以及wcdma/5gnr基带板b2中，数字低通滤波器输出端与adc的i、q输入端相连；adc的输入输出端与fpga相连；fpga的输入输出管脚与dsp的输入输出管脚相连；dsp的输入输出管脚与ddr、ethernet输入输出管脚相连。
lte基带板b0的数字低通滤波器带宽为10mhz，gsm/nb-iot基带板b1的数字低通滤波器带宽为100khz，wcdma/5gnr基带板b2的数字低通滤波器带宽为4mhz，目的是为了根据不同带宽进行配置相应带宽滤波器保证带外干扰信号的抑制。
本发明还公开了一种全制式扫频仪通信制式盲搜切换方法。本发明采用一路射频，三路基带硬件架构，根据不同制式调制带宽进行分类，通过不同基带板卡进行灵活调度射频接收通道频率配置，实现了不同通信制式的盲搜快速切换，提高了系统的利用效率和运算速度。
1)在lte基带板b0、gsm/nb-iot基带板b1以及wcdma/5gnr基带板b2上的dsp固定分配不同的ip地址，用于识别上位机下发的不同测试任务；
2)上位机通过网口下发lte、gsm、nb-iot、wcdma和5gnr中的一条或多条盲搜测试任务列表。不同基带板上的dsp根据上位下发的控制指令进行识别具体的测试任务以及具体的测试起始和终止频段；
3)初始化所有基带板卡为高阻状态，收到上位机下发的指令后，不同按照b0……bn(n≤2)的顺序进行查询；
4)查询所有基带板状态，当所有基带板状态为1(高阻状态)时可以正常启动当前基带正常工作，否则将进行延时等待，直到所有基带板状态为1(高阻状态)时，才启动当前基带板的开始工作。若bn基带板有上位机下发测试任务，bn配置为直通状态；
5)通过基带板bn中的dsp(数字信号处理器)，配置对应制式接收信号频段的起始中心频率fnm，频率步进默认配置为200khz，然后控制a/d进行数字采样；
6)控制bn基带板上的agc(自动增益)调整，并获取a/d(模数转换器)采样数字基带数据的平均值，使平均值在2n-2和2n-1之间，目的是为了保证数据具有更好的相关性；
7)在fpga(可逻辑门阵列)中进行初始同步，用判断当前数据的有效性，如果数据有效，fpga将控制a/d采样数据存储到ddr(存储器)中，配置bn基带板为高阻状态；
8)启动下一个上位机下发的测试任务并启动对应制式基带板工作，并重复步骤4)～7)；
9)在启动下一个基带板卡的同时，在bn基带板的dsp中，进行同频多小区搜索，搜索之前给出数据搜索状态为t0(数据计算过程中)，所有小区搜索结束后进行数据上报给上位机进行测量结果展示，并给出数据搜索状态为t1(数据计算已结束)，用于下次bn基带板的状态判断；
10)若启动测试任务在同一个基带板卡或当前测试任务轮询到已经开启工作的基带板卡中时，需检测数据搜索状态是否为t1，如果是t0，需延时等待直到数据搜索状态t0时，方可进行步骤5)～9)；
11)上位机根据下发从不同基带板卡上获取当前位置不同通信制式、不同频点的小区测量结果，并展示场强、信噪比、时延以及不同天线端口的测量数据，并以此数据来判定当前区域的移动通信的网络覆盖质量。
在进行步骤5)时，配置对应制式接收信号频段、中心频率以及频率步进可根据用户需要定义，也可以根据3gpp规定的频段进行配置扫描。
如图3所示为上位机中不同通信制式测量结果上报及测量参数展示图。
采用了本发明的应用于全制式扫频仪实现不同通信制式盲搜切换控制的系统及其方法，采用一路射频，三路基带硬件架构，根据不同制式调制带宽进行分类，通过不同基带板卡进行灵活调度射频接收通道频率配置，通过控制不同基带板卡工作状态，最大限度减小测量间隔，实现了不同通信制式的盲搜快速切换，提高了系统的利用效率和运算速度。解决了传统方式中漏检数据，不能完整的体现当前所有通信网络的覆盖状况，不能正确展示不同网络之间的相互干扰状况的问题。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
1.一种应用于全制式扫频仪实现不同通信制式盲搜切换控制的系统，其特征在于，所述的系统包括：
射频板，所述的射频板的输入端通过sma电缆线与rf天线相连接；
高速接口转换板，所述的高速接口转换板的输入输出端通过高速接插件与射频板的输入输出端相连接；
基带板组，所述的基带板组的输入输出端通过高速接插件与所述的高速接口转换板的输入输出端相连接；
接口板，所述的接口板的输入输出端通过线对板连接器与所述的基带板组的输入输出端相连接；
上位机，通过网口与所述的接口板的输入输出端相连接。
2.根据权利要求1所述的应用于全制式扫频仪实现不同通信制式盲搜切换控制的系统，其特征在于，所述的基带板组包括lte基带板、gsm/nb-iot基带板和wcdma/5gnr基带板，所述的lte基带板、gsm/nb-iot基带板和wcdma/5gnr基带板的输入输出端均与高速接口转换板和接口板相连接。
3.根据权利要求2所述的应用于全制式扫频仪实现不同通信制式盲搜切换控制的系统，其特征在于，所述的基带板组中的每个基带板均包括：
模数转换器adc，与数字低通滤波器的输出端相连接，用于将模拟信号转换成数字信号；
可逻辑门阵列fpga，与模数转换器adc的输入输出端相连接，用于负责基带板卡直通或高阻状态控制、初始同步、判断数据有效性以及控制有效数据写入存储器；
数字信号处理器dsp，所述的数字信号处理器dsp的输入输出管脚与可逻辑门阵列fpga相连接，用于负责射频通道控制、数据搜索状态控制以及同频多小区搜索。
4.根据权利要求3所述的应用于全制式扫频仪实现不同通信制式盲搜切换控制的系统，其特征在于，所述的基带板组的数字信号处理器固定分配不同的ip地址，用于识别上位机下发的不同测试任务。
5.根据权利要求3所述的应用于全制式扫频仪实现不同通信制式盲搜切换控制的系统，其特征在于，所述的lte基带板的数字低通滤波器的带宽为10mhz，gsm/nb-iot基带板的数字低通滤波器的带宽为100khz，wcdma/5gnr基带板的数字低通滤波器的带宽为4mhz。
6.一种基于权利要求1所述的系统实现应用于全制式扫频仪的不同通信制式盲搜切换控制的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
(1)为基带板组上的数字信号处理器固定分配不同的ip地址，用于识别上位机下发的不同测试任务；
(2)上位机通过网口下发基带板组的盲搜测试任务列表，根据上位机下发的控制指令识别具体的测试任务以及具体的测试起始和终止频段；
(3)初始化基带板组为高阻状态，收到下发的指令后，按照顺序进行查询；
(4)启动上位机下发的测试任务，依次启动对应制式的基带板进行工作；
(5)上位机根据下发从不同基带板上获取当前位置不同通信制式、不同频点的小区测量结果，并展示场强、信噪比、时延以及不同天线端口的测量数据，并以此数据来判定当前区域的移动通信的网络覆盖质量。
7.根据权利要求6所述的实现应用于全制式扫频仪的不同通信制式盲搜切换控制的方法，其特征在于，所述的步骤(4)具体包括以下步骤：
(4.1)查询所有基带板状态，基带板组为高阻状态的情况下，启动当前基带正常工作；
(4.2)通过基带板中的数字信号处理器，配置对应制式接收信号频段、中心频率和频率步进，控制模数转换器进行数字采样；
(4.3)控制基带板的自动增益调整，并获取模数转换器的采样数字基带数据的平均值；
(4.4)在可逻辑门阵列中进行初始同步，判断当前数据的有效性，如果是，则可逻辑门阵列将控制模数转换器的采样数据存储到存储器中，配置基带板组为高阻状态；否则，继续步骤(4.5)；
(4.5)启动下一个上位机下发的测试任务并启动对应制式基带板工作，重复步骤(4.1)至步骤(4.4)。
8.根据权利要求7所述的实现应用于全制式扫频仪的不同通信制式盲搜切换控制的方法，其特征在于，所述的步骤(4.1)具体包括以下步骤：
(4.1.1)查询所有基带板状态；
(4.1.2)判断基带板组是否为高阻状态，如果是，则启动当前基带正常工作；否则，进行延时等待，直到基带板组为高阻状态，启动当前基带板的开始工作；
(4.1.3)判断基带板组是否有上位机下发测试任务，如果是，则基带板组为直通状态。
9.根据权利要求7所述的实现应用于全制式扫频仪的不同通信制式盲搜切换控制的方法，其特征在于，所述的步骤(4)还包括以下步骤：
(4.6)启动下一个基带板，在基带板的数字信号处理器中进行同频多小区搜索，搜索前给出数据搜索状态为“数据计算过程中”，所有小区搜索结束后进行数据上报至上位机进行测量结果展示，并给出数据搜索状态为“数据计算已结束”；
(4.7)启动测试任务在同一个基带板或当前测试任务轮询到已经开启工作的基带板中，检测数据搜索状态是否为“数据计算过程中”，如果是，则延时等待直至数据搜索状态为“数据计算已结束”，继续步骤(4.2)至步骤(4.6)；否则，继续步骤(4.2)至步骤(4.6)。
10.根据权利要求7所述的实现应用于全制式扫频仪的不同通信制式盲搜切换控制的方法，其特征在于，所述的步骤(4.2)中的配置对应制式接收信号频段、中心频率和频率步进的处理过程，根据用户需要定义，或根据3gpp规定的频段进行配置扫描。
11.根据权利要求7所述的实现应用于全制式扫频仪的不同通信制式盲搜切换控制的方法，其特征在于，所述的步骤(4.2)中起始中心频率的频率步进默认配置为200khz。
12.根据权利要求7所述的实现应用于全制式扫频仪的不同通信制式盲搜切换控制的方法，其特征在于，所述的步骤(4.3)中的平均值介于2n-2和2n-1之间，其中，n为正整数。
技术总结