本發(fā)明涉及一種小型化無線控制測試設(shè)備。

背景技術(shù)：

飛行器上無線控制產(chǎn)品的專用測試設(shè)備，一般主要用來模擬制導(dǎo)雷達(dá)輸出的指令信號和詢問信號，并對產(chǎn)品輸出的應(yīng)答信號參數(shù)進(jìn)行測試。

但現(xiàn)有技術(shù)中的無線控制測試設(shè)備具有如下缺陷：

1、硬件設(shè)計復(fù)雜，體積龐大：傳統(tǒng)的測試設(shè)備由應(yīng)答信號測試組合、信號源組合、編碼器組合和配電盤組合組成，所有組合安裝在一個機(jī)柜中，組合之間采用外部電纜相連，體積龐大，每個組合都有自己獨立的供電和硬件系統(tǒng)，硬件設(shè)計復(fù)雜，資源利用率低；

2、數(shù)字化程度低，通用性差：傳統(tǒng)的測試設(shè)備大都采用模擬或數(shù)字電路設(shè)計，限于當(dāng)時數(shù)字信號處理芯片的處理能力，數(shù)字化程度較低，芯片處理運算資源有限，而且傳統(tǒng)的測試設(shè)備都是針對具體型號的產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計，與其它型號不兼容，通用性差；

3、維修性、計量性差：傳統(tǒng)的測試設(shè)備由于組合較多，組合之間關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)，出現(xiàn)故障需要維修時會耗時費力，維修性差，外部連接電纜數(shù)量多，一旦某根電纜接觸不良，所有數(shù)據(jù)均需重新計量，計量性差；

4、軟件復(fù)雜，數(shù)量多，版本多，測試性差：傳統(tǒng)的測試設(shè)備每個組合都有自己的軟件，軟件數(shù)量多，各組合軟件之間通過外部連接電纜進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，不但需要考慮信號同步及完整性問題，還要考慮跨時鐘域等諸多問題，軟件復(fù)雜，在單元測試、綜合測試和其它測試狀態(tài)中由于測試項目的數(shù)量及指標(biāo)要求不同，因此需要編制不同的測試軟件，軟件版本多，測試性差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種小型化無線控制測試設(shè)備，該小型化無線控制測試設(shè)備通過軟硬件及結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)了小型化、輕量化、高性能、模塊化；采用高性能數(shù)字處理芯片以及子母板設(shè)計，提高了測試設(shè)備的可擴(kuò)展能力，通用性較強(qiáng)。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)。

本發(fā)明提供的一種小型化無線控制測試設(shè)備，包括母板和子板；所述子板為兩塊，均由FPGA、PROM、EEPROM和電源芯片組成，F(xiàn)PGA分別連接PROM、EEPROM和電源芯片；所述母板上設(shè)置有兩個FPGA接口分別為FPGA1接口和FPGA2接口，兩個FPGA接口分別連接兩塊子板；在母板上，F(xiàn)PGA1接口連接有信號模擬模塊和數(shù)據(jù)采集模塊，用于信號模擬、數(shù)據(jù)采集與測試，F(xiàn)PGA2接口連接微波信號源、環(huán)形器、固定衰減器、功分器、混頻器、A/D轉(zhuǎn)換器依次連接構(gòu)成的環(huán)路，主要用于控制微波信號源以模擬制導(dǎo)雷達(dá)輸出的指令信號和詢問信號，并對產(chǎn)品輸出的應(yīng)答信號進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、測試與傳送；所述母板通過RS-422接口連接至電腦。

所述功分器還分接有檢波器，檢波器通過一個A/D轉(zhuǎn)換器接入至FPGA2。

所述微波信號源還接入至混頻器。

所述兩個FPGA接口之間通過RS-232連接。

所述FPGA接口均為80芯連接器。

所述子板上，EEPROM通過I2C總線與FPGA通信，用來存儲和調(diào)用計量數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的有益效果在于：通過軟硬件及結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)了小型化、輕量化、高性能、模塊化；采用高性能數(shù)字處理芯片以及子母板設(shè)計，提高了測試設(shè)備的可擴(kuò)展能力，通用性較強(qiáng)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的母板連接示意圖；

圖2是本發(fā)明的子板連接示意圖。

具體實施方式

下面進(jìn)一步描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但要求保護(hù)的范圍并不局限于所述。

如圖1、圖2所示的一種小型化無線控制測試設(shè)備，包括母板和子板；所述子板為兩塊，均由FPGA、PROM、EEPROM和電源芯片組成，F(xiàn)PGA分別連接PROM、EEPROM和電源芯片；所述母板上設(shè)置有兩個FPGA接口分別為FPGA1接口和FPGA2接口，兩個FPGA接口分別連接兩塊子板；在母板上，F(xiàn)PGA1接口連接有信號模擬模塊和數(shù)據(jù)采集模塊，用于信號模擬、數(shù)據(jù)采集與測試，F(xiàn)PGA2接口連接微波信號源、環(huán)形器、固定衰減器、功分器、混頻器、A/D轉(zhuǎn)換器依次連接構(gòu)成的環(huán)路，主要用于控制微波信號源以模擬制導(dǎo)雷達(dá)輸出的指令信號和詢問信號，并對產(chǎn)品輸出的應(yīng)答信號進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、測試與傳送；所述母板通過RS-422接口連接至電腦。

所述功分器還分接有檢波器，檢波器通過一個A/D轉(zhuǎn)換器接入至FPGA2。

所述微波信號源還接入至混頻器。

所述兩個FPGA接口之間通過RS-232連接。

所述FPGA接口均為80芯連接器。

所述子板上，EEPROM通過I2C總線與FPGA通信，用來存儲和調(diào)用計量數(shù)據(jù)。

為了滿足產(chǎn)品的測試需求，采用了基于高性能雙FPGA的設(shè)計思路，F(xiàn)PGA2主要用于控制微波信號源以模擬制導(dǎo)雷達(dá)輸出的指令信號和詢問信號，并對產(chǎn)品輸出的應(yīng)答信號進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、測試與傳送；FPGA1用于信號模擬、數(shù)據(jù)采集與測試，接收FPGA2發(fā)送的數(shù)據(jù)并上傳至電腦。電腦進(jìn)行測試數(shù)據(jù)的實時接收、顯示及存儲。

工作時，操作者通過電腦人機(jī)交互界面可控制全部測試過程。電腦通過RS-422串口向FPGA1發(fā)送命令，F(xiàn)PGA1根據(jù)接收的命令采取相應(yīng)的操作并通過RS-232串口轉(zhuǎn)發(fā)命令至FPGA2；當(dāng)測量應(yīng)答信號參數(shù)時，F(xiàn)PGA2采集數(shù)據(jù)，F(xiàn)PGA1傳輸數(shù)據(jù)；當(dāng)測量產(chǎn)品低頻參數(shù)時，F(xiàn)PGA1采集并傳輸數(shù)據(jù)，電腦接收所有測量數(shù)據(jù)并顯示測量結(jié)果。

母板按功能要求進(jìn)行模塊化設(shè)計，子板由FPGA、PROM、EEPROM和電源芯片組成，母板通過兩個80芯連接器給子板供電和IO傳輸。電源芯片經(jīng)二次電源變換后供子板電路使用，EEPROM通過I²C總線與FPGA通信，可用來存儲和調(diào)用計量數(shù)據(jù)。在本設(shè)計中由一塊硬件電路板作為母板，配置兩塊相同的子板即可組成測試設(shè)備，而且在設(shè)計中主要的功能均可通過對子板編寫不同的軟件來完成。由于選用了資源豐富的FPGA芯片，可以提供較多的剩余資源滿足后續(xù)功能的擴(kuò)展。FPGA軟件對信號實時采集和數(shù)據(jù)處理，并將所有測試結(jié)果上傳給主控軟件顯示出來。不同測試狀態(tài)可采用一個通信協(xié)議，根據(jù)需求對數(shù)據(jù)進(jìn)行取舍。增加了應(yīng)答信號波形的實時繪圖顯示，可以將波形參數(shù)的結(jié)果直觀反饋給操作者。因此，本發(fā)明在硬件、軟件上的通用性和可擴(kuò)展能力很強(qiáng)。

由此，本發(fā)明：

1、將目前各組合的硬件電路全部集成在一塊母板上，再由兩塊子板通過連接器插在母板上以實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理和邏輯控制；

2、將各組合的獨立供電方式改為集中供電方式，組合間的外部連接電纜在母板上用印制走線來代替；

3、軟件包含一個主控軟件和兩個FPGA軟件，三個軟件之間的數(shù)據(jù)通信內(nèi)容采用同一個通信協(xié)議；

4、將計量數(shù)據(jù)存儲在EEPROM芯片中，計量方便、快捷，可反復(fù)修改計量參數(shù)值而無需更改FPGA軟件，軟件兼容性好；

5、通過軟件加密、燒錄加密實現(xiàn)軟件的不可破譯性；

6、采用高低頻混裝方式，并采用全密封結(jié)構(gòu)設(shè)計，不但體積小、質(zhì)量輕，而且EMI效果好；

7、在硬件和軟件設(shè)計中充分考慮通用性設(shè)計以及后續(xù)功能擴(kuò)展。