綜合模擬測試系統(tǒng)及其多信號測試方法研究

申雅玲

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，促使現(xiàn)階段所使用的電子裝置及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)愈加復(fù)雜化，在一定程度上提升了對其部件性能及信號測試難度，延長了各電子部件性能及信號調(diào)式周期，無法精準(zhǔn)掌握電子部件所存在的問題，進(jìn)而影響電子裝置及系統(tǒng)高效性應(yīng)用?；诖?，本文對綜合模擬測試系統(tǒng)設(shè)計進(jìn)行分析，并闡述了該系統(tǒng)總體合計和儀器硬件設(shè)計兩個部分，利用局域網(wǎng)來來輔助系統(tǒng)控制/測試軟件來管理綜合測試子系統(tǒng)執(zhí)行模擬和信號測試，提出SI或UUT多信號測試、多信號行為建模與同步控制測試方法，希望能為縮短綜合模擬測試系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)式周期以及提升該系統(tǒng)應(yīng)用成效提供有效建議。

關(guān)鍵詞：綜合模擬測試系統(tǒng);多信號測試;電子裝置

1.綜合模擬測試系統(tǒng)設(shè)計

1.1綜合模擬測試系統(tǒng)總體設(shè)計

通常情況下，綜合模擬測試系統(tǒng)應(yīng)由控制與數(shù)據(jù)處理終端、綜合測試子系統(tǒng)以及模擬電源等部分構(gòu)成，綜合模擬測試系統(tǒng)總體設(shè)計也要根據(jù)模擬測試要求來進(jìn)行調(diào)整。高性能計算機(jī)與相關(guān)外設(shè)負(fù)責(zé)該系統(tǒng)控制與數(shù)據(jù)處理終端，同時也要對系統(tǒng)控制/測試及分析處理軟件進(jìn)行安裝，才能確保綜合模擬測試系統(tǒng)功能發(fā)揮;其中系統(tǒng)控制/測試軟件以局域網(wǎng)為載體，主要負(fù)責(zé)針對總系統(tǒng)中各綜合測試子系統(tǒng)執(zhí)行模擬及測試任務(wù)管理，最后借助分析處理軟件來進(jìn)一步分析和處理綜合模擬測試系統(tǒng)所測得各項數(shù)據(jù)，以此來發(fā)現(xiàn)被測對象是否存在故障問題[1]。

將系統(tǒng)中信號處理部分設(shè)計成測試模塊適配器，并放置在同一個適配處理箱中，可提升綜合模擬測試系統(tǒng)信號處理速度。主控計算機(jī)連接各綜合儀器需要高速局域網(wǎng)來支持，是實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)系統(tǒng)運(yùn)行關(guān)鍵。其中綜合儀器數(shù)字化部件與信號處理適配其是各綜合測試儀器主要構(gòu)成，主控計算機(jī)向綜合測試儀器發(fā)送指令，使其對被測對象提供模擬或測試服務(wù)，由下級UUT或綜合儀器接收模擬或測試結(jié)果。

在通過綜合模擬測試系統(tǒng)對被測對象進(jìn)行測試時，將某個UTT接入該系統(tǒng)，借助局域網(wǎng)來輔助主控計算機(jī)對相應(yīng)綜合儀器的適配器進(jìn)行控制，主要負(fù)責(zé)適配器信道切換與UUT相連任務(wù)，其他綜合儀器模擬運(yùn)行都能得到一定程度上控制，實(shí)現(xiàn)綜合模擬測試系統(tǒng)真正達(dá)到所要求功能標(biāo)準(zhǔn)。綜合模擬測試系統(tǒng)總體設(shè)計參考圖1。

1.2綜合儀器硬件設(shè)計

信號上下變換調(diào)節(jié)器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器以及數(shù)值通信處理器是綜合儀器主要組成的三個硬件。出于對ATS構(gòu)建方案可行性綜合考慮，以提升其靈活性與節(jié)約成本為主，根據(jù)相關(guān)規(guī)范分開設(shè)計SI數(shù)字化部件和信號處理調(diào)理部件。在同一信號處理箱中放置開關(guān)模塊、模擬負(fù)載模塊以及信號處理模塊，有利于縮小ATS體積。

舉例說明，利用綜合模擬測試系統(tǒng)來模擬電子裝置中某個電子部件時，若上級UUT無法發(fā)揮其負(fù)載牽引功能，可借助SI數(shù)字化部件來承擔(dān)被測對象模擬負(fù)載任務(wù)，并將所提供給上級UUT的激勵信號進(jìn)行測試記錄，再由下級UUT接收經(jīng)處理后的測試記錄，最后向主控計算機(jī)傳送。

利用綜合模擬測試系統(tǒng)來測試電子裝置中某個電子部件時，上級UUT所提供的激勵信號由SI數(shù)字化部件控制開關(guān)來向傳輸至下級UUT，因時基總線是綜合儀器所采用的線路，以局域網(wǎng)為載體，實(shí)現(xiàn)與主機(jī)數(shù)據(jù)交換和連接。

2基于綜合模擬系統(tǒng)多信號測試方法

控制模型為電子裝置設(shè)計提供參考依據(jù)，在實(shí)際綜合模擬測試中，UUT控制流程與控制模型測試流程存在一定差異性，若想實(shí)現(xiàn)綜合模擬測試系統(tǒng)同時提供模擬和測試服務(wù)，必須選擇合適的測試方法來模擬上述測試行為[2]。

2.1SI或UUT多信號測試

本文圖1展示了綜合模擬測試系統(tǒng)的模擬和測試鏈路，將UUT集進(jìn)行定義劃分，分別對應(yīng)UUT1、UUT2、UUT3至UUTn，其中相對于SI控制單元也會被劃分為幾個部分，即為SI1、SI2、SI3至SIn，根據(jù)定義對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，在此基礎(chǔ)上來實(shí)現(xiàn)SI或UUT多信號測試及模擬/測試行為建模，根據(jù)模擬/測試結(jié)果來判斷綜合模擬測試系統(tǒng)是否能能夠達(dá)到模擬與測試功能同時進(jìn)行。UUT1模擬/測試鏈路參考圖3。

2.2多信號行為建模與同步控制

據(jù)上述多信號測試模型相關(guān)數(shù)據(jù)可知，SI控制單元對SI和UUT進(jìn)行有序定時控制，需要借助軟件與時基總線對同步機(jī)制狀態(tài)進(jìn)行建立。當(dāng)測試電子部件某個UUT時，綜合模擬測試系統(tǒng)零狀態(tài)或中間運(yùn)行狀態(tài)變量值交給主控計算機(jī)進(jìn)行控制，由UUT接收上級SI所提供的激勵信號并開始運(yùn)行。在實(shí)際操作中測試人員應(yīng)對測試過程中所產(chǎn)生相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并傳輸給主控計算機(jī)，以此來獲得任何階段的綜合模擬測試系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，以故障樹、模式識別等故障分析方式來確認(rèn)被測對象是否存在故障問題，根據(jù)測試結(jié)果調(diào)整和優(yōu)化被測對象各項設(shè)計。

結(jié)束語：綜上所述，根據(jù)上述文中所提出的多信號測試方法，在此基礎(chǔ)上利用綜合模擬測試系統(tǒng)對其信號測試行為進(jìn)行模擬，有利于模擬測試目的精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)，對綜合模擬測試系統(tǒng)相關(guān)設(shè)計工作周期縮減起到了關(guān)鍵性作用。

參考文獻(xiàn)

[1]雷江妮，成鵬展，聶同攀.基于自動測試系統(tǒng)的小信號模擬量測量方法研究[J].計算機(jī)測量與控制，2020，28（09）：34-37.

[2]張麗. 基于多信號模型的測試優(yōu)化方法研究[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2020.

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