[发明专利]一种适用于外场环境的水声通信测试仪及测试方法

权利要求书

1.一种适用于外场环境的水声通信测试仪，其特征在于包括人机显控模块、控制中心、测试序列生成器、性能评估与计算单元、射频传输模块、接口电路、定位与授时模块和存储模块；

人机显控模块：测试人员可以通过显控屏选择测试设备的工作模式，选择测试序列，启动测试过程，察看测试数据；测试序列可以选择设备存储模块中的预设测试序列，或由测试人员通过显控屏直接输入测试序列；

控制中心：负责设备工作模式的控制管理，响应人机显控模块，控制测试序列生成器、性能评估与计算单元、射频传输模块、接口电路、定位与授时模块、存储模块；

测试序列生成器：根据控制中心的命令生成特定的电信号形式的测试序列；

存储模块：存储用于测试的测试序列、测试结果、设备工作日志；

定位与授时模块：利用GPS技术完成对测试设备的定位与统一授时，得到测试设备实时的位置信息和时钟信息；

接口电路：提供了多种类型接口，接口单元需要完成各类输入/输出接口的选择、转换处理，确保测试设备提供的信号源适配各种被测水声Modem设备接口的特性；

射频传输模块：完成测试过程中T模式与R模式两套测试设备之间测试序列及测试参数在空气中的传输与交互；在T模式测试设备中，射频传输模块将测试序列生成器生成的测试序列及相关测试参数电信号转换成射频信号，并通过无线通信发送给R模式测试设备；R模式测试设备将接收到的射频信号转换成电信号，发送给性能评估与计算单元，测试完成后将测试结果通过射频传输模块发送给T模式测试设备；

性能评估与计算单元：将接口电路发送过来的数字序列与射频传输模块接收的测试序列进行对比分析，计算给出被测水声Modem的通信误码率，并结合获得的时间和定位信息，给出数据传输速率、传输时延、通信距离。

2.一种采用权利要求1所述的测试仪对外场环境水声通信进行的测试方法，将两个待测收发水声Modem分别布放到预先设置好的深度和距离，两套测试设备分别用电缆与两个待测水声Modem相连并布放在其水面以上的正上方，待测水声Modem T和Modem R布置在水下，其中Modem T是发送端，Modem R是接收端；其特征在于步骤如下：其中步骤1～5是在T模式测试设备，步骤6～8是在R模式测试设备；

步骤1：通过人机显控模块的显控屏选择测试序列，若要输入其他测试序列，可先通过显控屏输入测试序列的具体信息，保存在存储模块中，再选择测试序列；

步骤2：控制中心从存储模块中选择步骤1所对应的测试序列，送给测试序列生成器，同时通过定位与授时模块获得T模式测试设备的位置和当前发送时间信息；

步骤3：测试序列生成器生成电信号形式的测试序列，将测试序列分别送给Modem T和射频传输模块；

步骤4：Modem T将电信号形式测试序列转换成水声信号发送给Modem R；射频传输模块将测试序列和位置、时间信息转换成射频信号发送给R模式测试设备的射频传输模块；

步骤5：将来自射频传输模块的测试结果通过人机显控模块显示；

步骤6：R模式测试设备的射频传输模块接收到T模式测试设备发送过来的测试序列、发送时间和发送位置信息，然后发送给性能评估与计算单元；将来自接口电路的被测Modem R解码的数据发送给性能评估与计算单元；

步骤7：性能评估与计算单元根据接收到的数据和参数，通过比对分析和计算得到被测水声Modem的测试结果，具体包括通信误码率、数据传输速率、传输时延、通信距离；

步骤8：通过射频传输模块将测试结果发给T模式测试设备；同时利用本设备人机显控模块向测试人员反馈测试结果。