基于LabVIEW的超高頻RFID讀寫器測試系統軟件設計

摘要：對于超高頻RFID讀寫器的射頻參數測試，通常采用手工的測試方法，要求測試人員熟悉讀寫器的各種測試指標，并能熟練操作頻譜儀，這對測試人員的要求高，且工作量大。為了改善這種情況，介紹了一種基于圖形化虛擬儀器編程軟件LabVIEW的超高頻RFID讀寫器測試系統。在該系統中PC／LabVIEW控制待測對象和所需儀器組成一個測試系統，把所測數據實時的顯示在前面板上，并自動保存至文件中。通過現場測試，該軟件運行良好，簡化了測試過程，降低了對測試人員的要求，極大地提高了工作效率。

關鍵詞：RFID讀寫器；GPIB接口；測試軟件；LabVIEW

0 引言

超高頻RFID讀寫器射頻的測試項目有載波頻率容限、占用帶寬、發射功率、鄰道功率泄露比和雜散發射等。在通常的手工測試中，每一項測試都要對儀器進行重新配置、重復的手工測試和記錄大量的數據，不僅浪費時間而且還容易出錯。RFID測試軟件通過通用總線接口GPIB接口把計算機和儀器有機地融合為一體組成一個測試系統，從而把計算機的數據處理能力和儀器的測量、控制能力結合在一起，以使測試流程集成化簡單化，最大程度地降低測試人員的工作量與操作復雜程度。該測試系統具有自動控制、數據采集和報告自動生成功能，軟件提供儀器配置、儀器設置、儀器校準等信息，并提供實時操作提示、儀表的工作狀態和當前測試狀態等信息。

1 測試系統的硬件構成

圖1所示的測試系統中，所用的頻譜分析儀是Rohde／Schwarz FSV7，主要技術指標測試頻率范圍為9 kHz～7 GHz，40 MHz信號分析帶寬，7 GHz頻段內總電平不確定度為0．4 dB，10 kHz頻率偏移時相位噪聲為-106 dBc／Hz，+15 dBm三階截取點，1 Hz帶寬時顯示平均噪聲電平等于-155 dBm，具有GPIB和RS 232接口。

頻譜分析儀通過GPIB接口卡與計算機相連，所開發的測試程序基于VISA技術，同時支持RJ45網口和串口連接。其中GPIB總線負責連接不同的測試儀器并發送和接收控制命令，測試數據通過GPIB總線從頻譜分析儀FSV7傳送到計算機中進行后續處理。讀寫器通過控制線路與計算機連接，控制線路可以是USB線或串口通信線等，在測試中由計算機通過控制線控制讀寫器的工作狀態。UHF(超高頻)RFID讀寫器天線的天線端口通過同軸線和衰減器與頻譜分析儀FSV7的信號輸入端相連，衰減器的衰減值根據讀寫器的發射功率而定。

2 測試系統的軟件設計

2．1 測試系統軟件架構

該測試軟件采用模塊化思想來編寫，將測試軟件分成幾個模塊，每個模塊實現部分功能，最后將各個模塊集成在一起統一工作，實現儀器設置與待測對象的數據讀取、處理、記錄等功能見圖2。

在開發過程中，將表示層和控制層作為系統的應用軟件一并開發，另外還有獨立于這兩部分的測試驅動函數動態鏈接庫也作為一個單獨的組件。系統的各部分功能介紹如下：

應用軟件 用戶操作，完成測試任務，查看測試結果。

測試結果 測試結果存到文檔里，供用戶查詢提高測試效率。

儀器驅動函數 是一套可被用戶調用的子程序庫，利用它就不必了解每個儀器的協議和具體的編程步驟，只需調用一些相應的函數就可以完成對儀器各種功能的操作。

2．2 測試系統軟件設計

從NI公司下載頻譜分析儀Rohde／Schwarz FSV7的驅動程序安裝到LabVIEW函數庫中，這樣在編程時可以直接調用所需的子VI。在編程前需要熟悉頻譜儀FSV7的操作控制和UHF RFID讀寫器的手動測試過程，了解頻譜儀FSV7對所測項目所需的參數配置。

LabVIEW測試軟件的程序框圖如圖3所示。