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CN104584624B - 用于测试能够使用多个无线接入技术来通信的射频待测装置的方法 - Google Patents

用于测试能够使用多个无线接入技术来通信的射频待测装置的方法 Download PDF

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CN104584624B CN201380044724.XA CN201380044724A CN104584624B CN 104584624 B CN104584624 B CN 104584624B CN 201380044724 A CN201380044724 A CN 201380044724A CN 104584624 B CN104584624 B CN 104584624B
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Abstract

用于测试使用多个无线接入技术(RAT)来通信的射频(RF)待测装置(DUT)的系统和方法。在测试仪和DUT之间交换具有如由信号标准所规定的多个RAT的特性的单个数据信号序列。测试仪和DUT基本上与它们的接收并行地处理接收到的信号序列。针对DUT能够支持的尽可能多的RAT，同期信号序列接收和处理模式继续。

Description

用于测试能够使用多个无线接入技术来通信的射频待测装置 的方法
背景技术
本发明涉及对诸如无线分组数据收发器的射频通信装置进行测试，并且具体地，涉及诸如“智能电话”和平板电脑等的采用多个无线采集技术(RAT)的此类装置。
如今的更先进的无线装置经常包括用于经由宽带蜂窝网络来上传和下载数据的手段(例如，在适当的情况下为硬件、固件和/或软件部件)，并且无论什么蜂窝无线接入技术在范围内并且是可用的，通常会需要使用允许此类装置连接的至少两种不同无线接入技术。例如，如果3G RAT蜂窝网络是不可用的或者在范围外，则被设计为经由第三代(3G)RAT来提供因特网访问的装置还将能够访问第二代(2G)RAT。取决于范围和可用性，被设计用于第四代(4G)RAT访问的更新装置可以具有允许它在需要的情况下参考3G或2G RAT的两个或更多个附加RAT。通过具有这些附加资源，即，访问多个RAT的能力，此类装置确保用户将能够从更多位置并利用可能最快的服务来访问蜂窝网络。
具有多个RAT能力的此类装置必须相应地受测试以确保所有此类RAT能够被测试和验证为满足为其对应的信号标准而规定的操作规格，并且未遭受到将其操作退出于此类规定限制之外的设计或制造缺陷。
当校准并测试此类装置及其RAT时，通常以顺序方式进行它。换句话讲，建立测试系统以针对该装置校准一个指定的RAT并且以验证使用此类RAT的装置操作满足规定的标准规格。然后，促进该装置传送一个或多个信号，所述一个或多个信号被用于校准并验证如在该待测装置(DUT)中运用的该特定RAT根据规定的标准规格来操作。在第一校准和/或验证测试之后，然后通过使DUT使用另一RAT来操作，而建立测试仪以进行类似的校准和验证。如之前那样，促进DUT根据该其他RAT标准规格向测试仪发送信号。如果DUT能够根据多于两个RAT来操作，则在第二校准和测试之后，由测试仪来建立第三校准和测试操作并且再次促进DUT根据该第三RAT来发送一个或多个信号。针对DUT能够使用的所有RAT来重复该过程。
此类校准和验证过程针对每个RAT花费有限的时间量。另外，在每个测试或测试集合之后而针对下一测试或测试集合建立测试仪的时间、以及促进DUT根据要被测试的RAT来发送适当信号所需的时间都添加了建立和测试持续时间的潜在显著时间量、以及多个测试命令和控制序列。因此，随着装置变得能够根据更多RAT来操作，测试此类装置的时间以及因此的成本也提高。
发明内容
提供了用于测试使用多个无线接入技术(RAT)来通信的待测射频(RF)装置(DUT)的系统和方法。在测试仪和DUT之间交换具有如由信号标准规定的多个RAT的特性的单个数据信号序列。测试仪和DUT基本上与其接收并行地对所接收到的信号序列进行处理。针对DUT能够支持的尽可能多的RAT，同期信号序列接收和处理模式继续。
根据示例性实施例，在测试仪和DUT之间进行单个信号序列的通信，例如，从DUT发送并由测试仪接收和/或由测试仪发射并由DUT接收，这结合了由用于每个RAT的标准所规定的以及在DUT的校准和验证测试过程中所使用的物理信号表现。
附图说明
图1示出了根据多个RAT的在测试仪和DUT之间通信的信号序列。
图2示出了具有关于信号传送、分析和测试所需的时间间隔的更多细节的图1的信号序列。
图3示出了根据目前受权利要求书保护的发明的一个实施例的时间间隔，在该时间间隔期间，由测试仪或DUT或者两者来接收、分析并测试包含根据多个RAT的信号传送的信号序列。
图4示出了用于执行如图3中所示的DUT的测试的测试设备环境。
具体实施方式
以下具体实施方式是结合附图的目前受权利要求书保护的发明的示例实施例。关于本发明的范围，此类描述旨在进行示例而非加以限制。对此类实施例加以详尽的描述，以使得本领域的普通技术人员可以实践该主题发明，并且应当理解，在不脱离本主题发明的精神或范围的前提下，可以实践具有一些变化的其他实施例。
在本发明全文中，在没有明确指示与上下文相反的情况下，应当理解，所述单独的电路元件可以是单数或复数。例如，术语“电路”以及“电路系统”可以包括单个部件或多个部件，所述部件为有源的和/或无源的，并且连接或换句话讲耦合到一起(例如，如成为一个或多个集成电路芯片)，以提供所描述的功能。另外，术语“信号”可指一个或多个电流、一个或多个电压或数据信号。在图中，相似或相关的元件将具有相似或相关的字母、数字或数字字母混合的指示。此外，虽然在使用分立的电子电路系统(优选地为一个或多个集成电路芯片形式)的具体实施的上下文中讨论了本发明，但另选地取决于待处理的信号频率或数据速率，此类电路系统的任何部分的功能可使用一个或多个适当编程的处理器来实施。此外，就示出各种实施例的功能区块的示意图的图示来说，所述功能区块未必表示硬件电路系统之间的分区。因此，例如功能区块(例如，处理器、存储器等)中的一个或多个可被实施在单个硬件(例如，通用的信号处理器、随机存取存储器、硬盘驱动器等)中。类似地，所描述的任何程序可为独立程序、可整合为操作系统中的子程序、可为安装的软件包内的函数，等等。
参见图1，能够根据多个RAT操作的DUT的常规测试顺序地进行。例如，首先建立测试仪以基于第一技术RAT/模式1在第一信号序列101期间校准并测试信号。从DUT向测试仪传送上行链路信号101u，并且从测试仪向DUT传送下行链路信号101d。在该示例信号序列101中，上行链路101u和下行链路101d信号顺序地出现。其次，在第二信号序列102期间针对第二技术RAT/模式2建立测试仪。在如所示的该示例中，上行链路102u和下行链路102d信号同时出现，即，全双工。接下来，在第三信号序列103期间针对第三技术RAT/模式3建立测试仪。在该示例中，同时地(全双工)以及顺序地(半双工)在测试仪和DUT之间对上行链路103u和下行链路103d信号进行各种各样的通信。针对由DUT所支持的n个技术继续该过程，如图1所示的对RAT/模式n对上行链路104u和下行链路104d信号继续该过程。
这点将容易理解，虽然这些信号序列101、102、103、104看上去被联系在一起，即，每个随后的序列紧接跟随之前的序列，但是在紧接之前和随后的信号序列101、102、103、104之间必须存在有限的时间间隔111、112、113。需要进行测试仪建立、测试仪和DUT之间的命令和控制交互的这些时间间隔，以及其他建立和控制功能所需的其他时间间隔。
参见图2，能够更好的理解用于此类常规测试的时间要求。在第一时间间隔201期间，根据第一技术RAT/模式1来对上行链路和/或下行链路信号201s进行通信。在这些信号201s的接收之后，测试仪通过分析201ta、所接收到的信号并检查分析结果201tr(例如，根据规定的标准规格来确认操作)来处理其所接收到的信号。类似地，DUT分析201da其所接收到的信号并且检查该分析的结果201dr。在下一时间间隔202期间，对第二信号序列202s进行通信并且重复该分析202ta、202da和结果202tr、202dr检查过程。如上面所提到的那样，在这些信号序列201s、202s之间需要附加时间211以建立测试仪并允许测试仪和DUT之间的任何必要的通信、以及在需要的情况下的外部控制器。(该示例假定全双工操作，其中由测试仪和DUT进行的分析和测试被同时执行。如果操作代替为半双工，则将要求甚至更多的时间来完成DUT的测试。
参见图3，根据目前受权利要求书保护的本发明的示例性实施例，要在测试仪和DUT之间进行通信的一个信号或多个信号被装配为连续时间间隔301、302、303、…、399上的单个各个信号序列300，在连续时间间隔301、302、303、…、399期间根据各个无线采集技术RAT/模式1 301s、RAT/模式2 302s、RAT/模式3 303s、…、RAT/模式n 303n来对信号序列300进行通信。在第一时间间隔301期间，根据第一RAT301s来对信号300进行通信。在第二时间间隔302期间，根据第二RAT302s来对信号300进行通信。此外，在该第二时间间隔302期间，如由测试仪所接收到的信号被分析301ta，并且由DUT所接收到的信号被分析301da。在第三时间间隔303期间，根据第三RAT 303s来对信号300进行通信。在该时间间隔303期间，对照用于第一RAT 301s的标准规格来测试301tr第一测试仪分析301ta的结果，并且分析302ta在第二时间间隔302期间接收到的信号部分302s。类似地，在该时间间隔303期间，DUT对根据第二RAT 302s接收到的其信号部分进行分析302da。
针对形成单个信号序列300的所有n个信号部分，该过程继续，如图3中在时间间隔303的下一时间间隔中所示的分析303ta和结果测试302tr，其中，根据n个RAT 301s、302s、303s、…、303n来对信号300进行通信。在该信号序列300的完成之后，测试仪完成其最后接收到的信号分析399ta和倒数第二的结果测试398tr，之后进行其最后的结果测试399tr，如上面所讨论的那样。类似地，最后接收到的信号分析399da由DUT来完成。根据一个实施例，由于在DUT的该部分上要求的不太复杂的测试，由DUT对之前接收到的信号部分分析301da、302da、303da、…、399da执行的结果测试399dr能够最后被执行。另选地，如果期望的话，或者如果需要的话，由于更复杂的信号规格或测试要求，能够在对应信号部分分析301da、302da之后的各个时间间隔期间执行各个结果测试301dr、302dr、…、398dr。
这将容易理解，与常规测试技术对比，通过消除测试仪和DUT之间的频繁测试仪建立和命令序列，并且通过使测试仪和DUT基本上与具有对根据各个RAT所进行通信的各个信号部分的校准、测试和验证所需要的信号特性的上行链路和下行链路信号的单个信号序列同时地执行它们各自的分析，根据目前受权利要求书保护的发明的系统和方法支持测试时间压缩。这至少部分地通过使测试仪和/或DUT在随后的信号序列部分的随后接收期间对信号序列的之前接收部分执行它们各自的信号处理序列(例如，信号分析和结果测试)来实现。例如，在紧跟随其中接收并捕获上行链路和/或下行链路信号的时间间隔的时间间隔期间执行第一分析，而在接下来的时间间隔期间，在单个信号序列继续时，与接下来的分析并行地执行对该分析的结果测试。
参见图4，能够如所示出的那样实施用于利用测试仪404来测试DUT 402的测试环境400。DUT 402和测试仪404经由一个或多个射频(RF)信号403来进行通信。还包括的是，取决于测试仪404和DUT402的部分上在测试期间它们各自的操作方面的自主程度，能够提供外部控制器406用于在它与DUT 402和测试仪404之间对命令和数据407d、407t进行通信。
测试仪404包括矢量信号分析仪(VSA)420、矢量信号发生器(VSG)422和内部控制器或处理器424，内部控制器或处理器424经由数据和控制信号路径425a、425g向VSA 420和VSG 422提供命令和数据并从VSA 420和VSG 422接收数据。根据来自控制器424的命令和控制数据(其还将包括用于命令和数据的相关联存储器的一些量，例如，本地或远程可访问的)，在根据目前受权利要求书保护的发明的测试期间，分别地，VAG 422向DUT传送信号序列300(图3)并且VSA 420从DUT接收信号序列300。
DUT 402包括RF收发器410以及提供或包含用于各个RAT的命令和数据412a、412b、…、412n的一个或多个模块412，根据各个RAT，DUT 402将传送并接收信号序列300(图3)。根据需要，能够使用硬件、固件和/或软件根据已知技术来实施这些模块412a、412b、…、412n，用于与RF收发器410协作地操作以传送并接收信号序列300、以及执行所接收到的信号的分析和结果测试，如上面所讨论的那样(图3)。进一步地，固件和/或软件具体实施能够包括一个或多个命令，根据该一个或多个命令，在测试之前或者在DUT启动序列期间，文件能够被加载到DUT 402中，能够在DUT 402内检测默认校准信息，该信息使得能够基于固件或硬件的模式，根据该模式，准备DUT 402并准备好在触发信号或命令的接收之后而运行测试序列。可以在DUT 402内内部地(例如，来自内部控制器或处理器的命令)或者经由来自测试仪404的信号403或来自控制器406的命令407d外部地提供触发信号或命令。
类似地，测试仪404还能够受例如内部控制器424内的固件或软件所控制以与来自DUT 402的预先限定的信号序列合作和协作地操作，以支持上行链路和下行链路信号的单个序列的半或全双工发射。
如上面所讨论的，根据目前受权利要求书保护的发明，DUT和测试仪合作和协作地操作以产生单个信号序列，通过支持各种信号分析和测试，该单个信号序列的信号特性能够被用于校准，各种信号分析和测试包括：在第一频带内的自动频率控制(AFC)锁定，传送在中信道扫过的信号功率，传送信号离散扫频信道测量、传送信号I/Q对准、接收在中信道扫过的信号功率、接收信号离散扫频信道测量。参照验证，该装置和测量仪合作和协作地操作以产生单个信号序列，通过支持进一步的信号分析和测试，该信号序列的信号特性能够被用于验证，进一步的信号分析和测试包括：以多个功率水平传送中信道处的信号功率，传送信号离散扫频信道测量，传送每个测试的信道上的信号频率误差，传送每个所测试信道上的信号峰/RMS和相位/EVM误差，传送每个信道上的信号谱测量，接收中信道处的信号强度指示(RSSI)、RSSI离散扫频信道测量以及每带一个信道的单端比特误差率。
适合于根据目前受权利要求书保护的发明的实施例的测试仪架构的一个示例在2012年6月5日提交的且题为“SYSTEM AND METHOD FOR EXECUTION OF USER-DEFINEDINSTRUMENT COMMAND SEQUENCES MULTIPLE HARDWARE AND ANALYSIS MODULES(用户定义的仪器命令序列的多个硬件和分析模块的执行的系统和方法)”的美国专利申请第13/488742号有所描述，其公开内容通过引用被结合在本文中。
为了目前受权利要求书保护的发明的目的，无线接入技术的示例除了别的之外还包括：用于包括移动电话和数据终端的电子装置的高速数据的无线通信的标准的“3GPP长期演进”，称作“LTE”并被市场化为“4G LTE”；全球移动通信系统(GSM)，原来为特别移动组；用于GSM演进的GSM/增强数据速率(EDGE)；通用移动电信系统(UMTS)/高速分组接入(HSPA)网络技术。LTE标准是由3GPP(第三代合作伙伴计划)所开发的并在其发布8文档系列中有所指定，其中在发布9中描述的很小增强。GSM标准是由欧洲电信标准协会(ETSI)所开发的以描述用于第二代(2G)数字蜂窝网络的技术。EDGE标准(也称作增强GPRS(EGPRS)或IMT单载波(IMT-SC)或用于全球演进的增强数据速率)是作为GSM的向后兼容扩展的允许改善的数据传送速率的数字移动电话技术。通用移动电信系统(UTMS)是用于基于GSM标准的网络的第三代移动蜂窝技术。由3GPP(第三代合作伙伴计划)所开发的UTMS是国际电信联盟IMT-2000标准集合的组成部分，并且相对于用于基于竞争的cdmaOne技术的网络的CDMA2000标准集合。UMTS采用宽带码分多址(WCDMA)无线接入技术以向移动网络操作者提供更大的谱效率和带宽。UMTS指定完整的网络系统，覆盖无线接入网络(UMTS陆地无线接入网络，或UTRAN)、核心网络(移动应用部分，或MAP)和经由SIM卡(订户识别模块)的用户认证。高速分组接入(HSPA)是两个移动技术协议(高速下行链路分组接入(HSDPA)和高速上行链路分组接入(HSUPA))的合并，其扩展并改善了现存WCDMA协议的性能。
在不脱离本发明的范围和精神的前提下，本发明的结构和操作方法的各种其他修改形式和替代形式对本领域的技术人员将是显而易见的。虽然本发明结合具体的优选实施例加以描述，但应当理解，受权利要求书保护的本发明不应不当地限于此类具体实施例。其意图是，以下权利要求限定本发明的范围，并且由此应当涵盖这些权利要求范围内的结构和方法及其等同物。

Claims (18)

1.一种测试能够使用多个无线接入技术RAT来通信的射频RF待测装置DUT的方法，包括：
在多个连续时间间隔期间利用DUT从测试仪接收具有根据多个RAT的多个相互不同的信号特性的一个或多个RF数据信号，其中，在所述多个连续时间间隔中的第一和第二相邻时间间隔期间，所述一个或多个RF数据信号分别具有根据所述多个RAT中的第一和第二RAT的至少第一和第二相互不同的信号特性；以及
在所述多个连续时间间隔中的所述第一时间间隔之后的所述多个连续时间间隔的一部分期间利用所述DUT处理所述接收到的一个或多个RF数据信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述在多个连续时间间隔期间利用DUT从测试仪接收具有根据多个RAT的多个相互不同的信号特性的一个或多个RF数据信号包括：从所述一个或多个RF数据信号中捕获多个数据的至少一部分。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述在所述多个连续时间间隔中的所述第一时间间隔之后的所述多个连续时间间隔的一部分期间利用所述DUT处理所述接收到的一个或多个RF数据信号包括：
分析所述一个或多个RF数据信号的至少一部分以提供多个分析数据；以及
将所述多个分析数据与多个预定结果数据进行比较。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述在所述多个连续时间间隔中的所述第一时间间隔之后的所述多个连续时间间隔的一部分期间利用所述DUT处理所述接收到的一个或多个RF数据信号包括：在所述多个连续时间间隔中的所述第一时间间隔之后的所述多个连续时间间隔中的各个相邻时间间隔期间利用所述DUT处理所述接收到的一个或多个RF数据信号。
5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：在所述多个连续时间间隔中的至少另一部分期间利用所述DUT传送具有根据所述多个RAT的另一多个相互不同的信号特性的另一一个或多个RF数据信号，其中，在所述多个连续时间间隔中的第三和第四相邻时间间隔期间，所述另一一个或多个RF数据信号具有根据所述多个RAT的各个RAT的至少第三和第四相互不同的信号特性。
6.一种测试能够使用多个无线接入技术RAT来通信的射频RF待测装置DUT的方法，包括：
在多个连续时间间隔期间利用测试仪从DUT接收具有根据多个RAT的多个相互不同的信号特性的一个或多个RF数据信号，其中，在所述多个连续时间间隔中的第一和第二相邻时间间隔期间，所述一个或多个RF数据信号分别具有根据所述多个RAT中的第一和第二RAT的至少第一和第二相互不同的信号特性；以及
在所述多个连续时间间隔中的所述第一时间间隔之后的所述多个连续时间间隔的一部分期间利用所述测试仪处理所述接收到的一个或多个RF数据信号。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述在多个连续时间间隔期间利用测试仪从DUT接收具有根据多个RAT的多个相互不同的信号特性的一个或多个RF数据信号包括：从所述一个或多个RF数据信号中捕获多个数据的至少一部分。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述在所述多个连续时间间隔中的所述第一时间间隔之后的所述多个连续时间间隔的一部分期间利用所述测试仪处理所述接收到的一个或多个RF数据信号包括：
分析所述一个或多个RF数据信号的至少一部分以提供多个分析数据；以及
将所述多个分析数据与多个预定结果数据进行比较。
9.根据权利要求6所述的方法，其中，在所述多个连续时间间隔中的所述第一时间间隔之后的所述多个连续时间间隔的一部分期间利用所述测试仪处理所述接收到的一个或多个RF数据信号包括：在所述多个连续时间间隔中的所述第一时间间隔之后的所述多个连续时间间隔中的各个相邻时间间隔期间利用所述测试仪处理所述接收到的一个或多个RF数据信号。
10.根据权利要求6所述的方法，进一步包括：在所述多个连续时间间隔中的至少另一部分期间利用所述测试仪传送具有根据所述多个RAT的另一多个相互不同的信号特性的另一一个或多个RF数据信号，其中，在所述多个连续时间间隔中的第三和第四相邻时间间隔期间，所述另一一个或多个RF数据信号具有根据所述多个RAT的各个RAT的至少第三和第四相互不同的信号特性。
11.一种测试能够使用多个无线接入技术RAT来通信的射频RF待测装置DUT的方法，包括：
在多个连续时间间隔的至少一部分期间利用DUT从测试仪接收具有根据相关的多个RAT的多个相互不同信号特性的一个或多个RF测试仪信号，其中，在所述多个连续时间间隔中的第一和第二相邻时间间隔期间，所述一个或多个RF测试仪信号分别具有根据所述多个RAT中的第一和第二RAT的至少第一和第二相互不同的信号特性；
在所述多个连续时间间隔中的所述第一时间间隔之后的所述多个连续时间间隔的一部分期间利用所述DUT处理所述接收到的一个或多个RF测试仪信号；
在所述多个连续时间间隔的至少一部分期间利用所述测试仪从所述DUT接收具有根据所述相关的多个RAT的多个相互不同的信号特性的一个或多个RF DUT信号，其中，在所述多个连续时间间隔中的第三和第四相邻时间间隔期间，所述一个或多个RF DUT信号分别具有根据所述多个RAT中的第三和第四RAT的至少第三和第四相互不同的信号特性；以及
在所述多个连续时间间隔中的所述第三时间间隔之后的所述多个连续时间间隔的一部分期间利用所述测试仪处理所述接收到的一个或多个RF DUT信号。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述多个连续时间间隔中的所述第三和第四相邻时间间隔分别与所述多个连续时间间隔中的所述第一和第二相邻时间间隔一致。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述在多个连续时间间隔的至少一部分期间利用DUT从测试仪接收具有根据相关的多个RAT的多个相互不同的信号特性的一个或多个RF测试仪信号包括：从所述一个或多个RF测试仪信号中捕获多个数据中的至少一部分。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，在所述多个连续时间间隔中的所述第一时间间隔之后的所述多个连续时间间隔的一部分期间利用所述DUT处理所述接收到的一个或多个RF测试仪信号包括：
分析所述一个或多个RF测试仪信号的至少一部分以提供多个分析数据；以及
将所述多个分析数据与多个预定结果数据进行比较。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，所述在所述多个连续时间间隔中的所述第一时间间隔之后的所述多个连续时间间隔的一部分期间利用所述DUT处理所述接收到的一个或多个RF测试仪信号包括：在所述多个连续时间间隔中的所述第一时间间隔之后的所述多个连续时间间隔中的各个相邻时间间隔期间利用所述DUT处理所述接收到的一个或多个RF测试仪信号。
16.根据权利要求11所述的方法，其中，所述在所述多个连续时间间隔的至少一部分期间利用所述测试仪从所述DUT接收具有根据所述相关的多个RAT的多个相互不同的信号特性的一个或多个RF DUT信号包括：从所述一个或多个RF DUT信号中捕获多个数据的至少一部分。
17.根据权利要求11所述的方法，其中，所述在所述多个连续时间间隔中的所述第三时间间隔之后的所述多个连续时间间隔的一部分期间利用所述测试仪处理所述接收到的一个或多个RF DUT信号包括：
分析所述一个或多个RF DUT信号的至少一部分以提供多个分析数据；以及
将所述多个分析数据与多个预定结果数据进行比较。
18.根据权利要求11所述的方法，其中，所述在所述多个连续时间间隔中的所述第三时间间隔之后的所述多个连续时间间隔的一部分期间利用所述测试仪处理所述接收到的一个或多个RF DUT信号包括：在所述多个连续时间间隔中的所述第三时间间隔之后的所述多个连续时间间隔中的各个相邻时间间隔期间利用所述测试仪处理所述接收到的一个或多个RF DUT信号。
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