CN110514931B - 具有车载以太网功能的设备的电磁兼容测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种具有车载以太网功能的设备的电磁兼容测试系统及方法，系统包括：负载板、被测设备、电磁兼容测试设备和监控设备；在电磁抗干扰测试环境中，负载板产生基准数据，将基准数据发往被测设备，被测设备接收数据，并将接收的数据回传至负载板，负载板接收回传数据，根据基准数据和回传数据确定车载以太网的数据传输状态，将数据传输状态发送至监控设备；被测设备获取自身的通信状态，通过自身的通信状态确定车载以太网的通信性能，将通信性能发送至监控设备；在电磁骚扰测试环境中，电磁兼容测试设备测量被测设备与负载板进行数据传输时的电磁骚扰强度。本发明能够全面、准确地确定被测设备中车载以太网模块的电磁兼容性能。

Description

具有车载以太网功能的设备的电磁兼容测试系统及方法

技术领域

本发明涉及电磁兼容技术领域，尤其涉及一种具有车载以太网功能的设备的电磁兼容测试系统及方法。

背景技术

汽车电子化的快速发展使车内电子产品数量逐年增加，复杂性日益提高。汽车智能化、网联化，甚至自动驾驶的趋势已经来临，新技术的应用，使得控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)、FlexRay等传统车载网络很难满足数据传输的带宽要求。

车载以太网，是一种用以太网连接车内电子单元的新型局域网技术，它不仅具备了适应高级驾驶辅助系统(Advanced Driver Assistant System，ADAS)、影音娱乐、车载智能终端T-BOX(Telematics BOX，T-BOX)等所需要的带宽要求，而且还具备了支持未来更高性能的潜力。

车载以太网在数据传输过程中，会对外产生电磁噪声，外界的电磁干扰也可能会影响车载以太网的正常通讯。而车载以太网传输的数据，特别是辅助驾驶和自动驾驶相关的数据，对可靠性和稳定性要求极高。因此，全面、准确地对车载以太网进行电磁兼容测试，对于系统的性能开发尤为重要。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种具有车载以太网功能的设备的电磁兼容测试系统及方法，用以全面、准确地测试具有车载以太网功能的设备中的车载以太网模块的电磁兼容性能，其技术方案如下：

一种具有车载以太网功能的设备的电磁兼容测试系统，包括：负载板、被测设备、电磁兼容测试设备和监控设备；

所述负载板包括第一车载以太网模块，所述被测设备包括第二车载以太网模块，所述第一车载以太网模块与所述第二车载以太网模块连接以组成车载以太网；

所述负载板和所述被测设备分别与所述监控设备连接；

所述负载板，用于在电磁抗干扰测试环境中，产生基准数据，并通过所述第一车载以太网模块将所述基准数据发送往所述被测设备；接收被测设备针对所述基准数据回传的数据；以及，通过所述基准数据和所述被测设备针对所述基准数据回传的数据确定所述车载以太网的数据传输状态，并将所述车载以太网的数据传输状态发送至所述监控设备；

所述被测设备，用于在电磁抗干扰测试环境中，通过所述第二车载以太网模块接收来自所述负载板的数据，并将接收的数据回传至所述负载板；以及，在进行数据传输的过程中，获取自身的通信状态，通过自身的通信状态确定所述车载以太网的通信性能，并将所述车载以太网的通信性能发送至所述监控设备；

所述监控设备，用于显示所述车载以太网的数据传输状态和所述车载以太网的通信性能；

所述负载板，还用于在电磁骚扰测试环境中，产生基准数据，并通过所述第一车载以太网模块将所述基准数据发送往所述被测设备；以及接收被测设备针对所述基准数据回传的数据；

所述被测设备，还用于在所述电磁骚扰测试环境中，通过所述第二车载以太网模块接收来自所述负载板的数据，并将接收的数据回传至所述负载板；

所述电磁兼容测试设备，用于在所述电磁骚扰测试环境中，测量所述被测设备与所述负载板进行数据传输时的电磁骚扰强度；

其中，所述车载以太网的数据传输状态和通信性能，以及所述电磁骚扰强度能够反映所述被测设备的第二车载以太网模块的电磁兼容性能。

可选的，所述第一车载以太网模块包括至少一个第一通信单元，所述负载板还包括第一处理单元，在进行电磁兼容测试时，所述第一处理单元分别与各个第一通信单元连接，所述负载板通过至少一个第一通信单元收发数据，通过所述第一处理单元确定所述车载以太网的数据传输状态；其中，任一第一通信单元包括一路车载以太网电路和与该路车载以太网电路连接的车载以太网接口，所述第一处理单元分别与各个第一通信单元中的车载以太网电路连接；

所述第二车载以太网模块包括P个第二通信单元，所述被测设备还包括第二处理单元，在进行电磁兼容测试时，所述第二处理单元分别与各个第二通信单元连接，所述被测设备通过所述P个第二通信单元收发数据，通过所述第二处理单元获取各个第二通信单元的通信状态，并通过各个第二通信单元的通信状态确定所述车载以太网的通信性能；其中，P为大于或等于1的整数，每个第二通信单元包括一路车载以太网电路和与该路车载以太网电路连接的车载以太网接口，所述第二处理单元与各个第二通信单元中的车载以太网电路连接，若P大于1，则在进行电磁兼容测试时，P个第二通信单元串行连接。

可选的，所述负载板，具体用于通过所述至少一个第一通信单元中的一个第一通信单元向所述被测设备发送所述基准数据；以及通过发送所述基准数据的第一通信单元接收被测设备针对所述基准数据回传的数据；

所述被测设备，具体用于通过所述P个第二通信单元接收来自所述负载板的数据，并将接收的数据通过所述P个第二通信单元回传至所述负载板；

其中，若P大于1，则所述P个第二通信单元中的第一个第二通信单元接收来自所述负载板的数据，从第一个第二通信单元开始，依次向下转发数据，直至数据到达数据传输终点，若所述数据传输终点为最后一个第二通信单元，则从最后一个第二通信单元开始，依次向上转发数据，直至数据回传至所述负载板中发送所述基准数据的第一通信单元，若所述第一车载以太网模块包括至少两个第一通信单元，且所述数据传输终点为除发送基准数据的第一通信单元外的其它第一通信单元中的一个第一通信单元，则该第一通信单元将数据回传至所述被测设备的最后一个第二通信单元，从被测设备的最后一个第二通信单元开始，依次向上转发数据，直至数据回传至所述负载板中发送所述基准数据的第一通信单元。

可选的，若P大于1，则所述P个第二通信单元通过外部连接线和内部传输链路实现串行连接；

对于任一第二通信单元，若该第二通信单元通过外部连接线接收数据，则通过内部传输链路将其接收的数据发送出去，若该第二通信单元通过内部传输链路接收数据，则通过外部连接线将其接收的数据发送出去。

可选的，若所述第二车载以太网模块包括一个第二通信单元，则所述第一车载以太网模块包括至少一个第一通信单元；

所述第二通信单元中的车载以太网接口与一个第一通信单元中的车载以太网接口通过连接线连接。

可选的，若所述第二车载以太网模块包括两个第二通信单元，则所述第一车载以太网模块包括至少两个第一通信单元，所述两个第二通信单元与两个第一通信单元连接，且一个第二通信单元连接一个第一通信单元；

所述两个第二通信单元中的一个第二通信单元中的车载以太网接口与所述两个第一通信单元中的一个第一通信单元中的车载以太网接口通过连接线连接，所述两个第二通信单元中的另一个第二通信单元中的车载以太网接口与所述两个第一通信单元中的另一个第一通信单元中的车载以太网接口通过连接线连接；

所述两个第二通信单元的车载以太网接口之间具有内部传输链路，所述两个第二通信单元中的车载以太网接口通过所述内部传输链路实现串行连接。

可选的，若所述第二车载以太网模块包括2N个第二通信单元，则所述第一车载以太网模块包括至少两个第一通信单元，N为大于或等于2的整数；所述2N个第二通信单元中的两个第二通信单元与两个第一通信单元连接，且一个第二通信单元连接一个第一通信单元；

所述2N个第二通信单元中的第1个第二通信单元中的车载以太网接口与所述两个第一通信单元中的一个第一通信单元中的车载以太网接口通过连接线连接，第2N个第二通信单元中的车载以太网接口与所述两个第一通信单元中的另一个第一通信单元中的车载以太网接口通过连接线连接；

所述2N个第二通信单元中的第2i个第二通信单元中的车载以太网接口与第2i+1个第二通信单元中的车载以太网接口通过连接线连接，其中，i取从1到N-1的整数；所述2N个第二通信单元中的第2i个第二通信单元中的车载以太网接口与第2i+1个第二通信单元中的车载以太网接口之间的连接线作为外部传输链路；

所述2N个第二通信单元中的第2k-1个第二通信单元中的车载以太网接口与第2k个第二通信单元中的车载以太网接口之间具有内部传输链路，其中，k取从1到N的整数；

所述2N个第二通信单元中的车载以太网接口通过内部传输链路和外部传输链路实现串行连接。

可选的，若所述第二车载以太网模块包括2M+1个第二通信单元，则所述第一车载以太网模块包括至少一个第一通信单元，M为大于等于1的整数；

所述2M+1个第二通信单元中的第1个第二通信单元中的车载以太网接口与所述至少一个第一通信单元中的一个第一通信单元中的车载以太网接口通过连接线连接；

所述2M+1个第二通信单元中的第2j个第二通信单元中的车载以太网接口与第2j+1个第二通信单元中的车载以太网接口通过连接线连接，其中，j取从1到M的整数；所述2M+1个第二通信单元中的第2j个第二通信单元中的车载以太网接口与第2j+1个第二通信单元中的车载以太网接口之间的连接线作为外部传输链路；

所述2M+1个第二通信单元中的第2j-1个第二通信单元中的车载以太网接口与第2j个第二通信单元中的车载以太网接口之间具有内部传输链路；所述2M+1个第二通信单元中的车载以太网接口通过内部传输链路和外部传输链路实现串行连接。

可选的，所述负载板为专门用于进行电磁兼容测试的设备，或者，为与所述被测设备相同的设备。

一种具有车载以太网功能的设备的电磁兼容测试方法，应用于上述电磁兼容测试系统，所述方法包括：

在电磁抗干扰测试环境中，通过负载板向被测设备发送的基准数据，以及被测设备针对所述基准数据向所述负载板回传的数据，确定车载以太网的数据传输状态，并在所述被测设备进行数据传输的过程中，获取所述被测设备的通信状态，通过所述被测设备的通信状态确定车载以太网的通信性能；

在电磁骚扰测试环境中，测量所述被测设备与所述负载板进行数据传输时的电磁骚扰强度，其中，所述被测设备与所述负载板进行数据传输的过程为，所述负载板将其产生的基准数据发送往所述被测设备，所述被测设备接收来自所述负载板的数据，并将接收的数据回传至所述负载板，所述负载板接收被测设备回传的数据；

其中，所述车载以太网的数据传输状态、所述车载以太网的通信性能以及所述电磁骚扰强度能够反映所述被测设备中第二车载以太网模块的电磁兼容性能。

经由上述方案可知，本发明提供的具有车载以太网功能的设备的电磁兼容测试系统及方法，可获得车载以太网在电磁抗干扰测试环境中的数据传输状态和通信性能，还可获得车载以太网在电磁骚扰测试环境中的电磁骚扰强度，获得的数据传输状态、通信性能以及电磁骚扰强度能够体现具有车载以太网功能的设备的车载以太网模块真实的电磁兼容性能，即本发明提供的电磁兼容测试系统及方法能够全面、准确地对被测设备的车载以太网模块的电磁兼容性能进行测试。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的电磁兼容测试系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的负载板的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的负载板与监控设备的连接方式的示意图；

图4为本发明实施例提供的被测设备的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的被测设备与监控设备的连接方式的示意图；

图6为本发明实施例提供的包括一个第二通信单元的被测设备与包括两个第一通信单元的负载板连接的示意图；

图7为图6示出的被测设备与负载板进行数据传输的示意图；

图8为本发明实施例提供的包括两个第二通信单元的被测设备与包括两个第一通信单元的负载板连接的示意图；

图9为图8示出的被测设备与负载板进行数据传输的示意图；

图10为本发明实施例提供的包括6个第二通信单元的被测设备与包括两个第一通信单元的负载板连接的示意图；

图11为图10示出的被测设备与负载板进行数据传输的示意图；

图12为本发明实施例提供的包括5个第二通信单元的被测设备与包括两个第一通信单元的负载板连接的示意图；

图13为图12示出的被测设备与负载板进行数据传输的示意图；

图14为本发明实施例提供的电磁兼容测试方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

车载以太网与传统车载网络存在较大差异，比如，车载以太网的通信速率远高于传统车载网络，车载以太网与传统车载网络具有不同的物理层结构和信号特性。由于车载以太网是一项新兴技术，且其与传统车载网络存在较大差异，因此，在电磁兼容测试领域，目前还没有成熟的技术方案。

为了能够获得适用于车载以太网的电磁兼容测试方案，本案发明人进行了深入研究，最终提供了一种具有车载以太网功能的设备的电磁兼容测试系统及方法，接下来通过下述实施例对本发明提供的电磁兼容测试系统及方法进行介绍。

请参阅图1，示出了本发明实施例提供的具有车载以太网功能的设备的电磁兼容测试系统的结构示意图，该系统可以包括：负载板101、被测设备102、监控设备103和电磁兼容测试设备104。

负载板101与被测设备102连接，其中，负载板包括第一车载以太网模块，被测设备包括第二车载以太网模块，第一车载以太网模块与第二车载以太网模块连接以组成车载以太网。负载板101和被测设备102分别与监控设备103连接。

在电磁抗干扰测试环境中，负载板101产生基准数据，将基准数据发送往被测设备102，被测设备102接收来自负载板101的数据，并将接收的数据回传至负载板101，负载板101通过基准数据和被测设备针对基准数据回传的数据，确定车载以太网的数据传输状态，并将车载以太网的数据传输状态发送至监控设备103。被测设备102在与负载板101进行数据传输的过程中，获取自身的通信状态，通过自身的通信状态确定车载以太网的通信性能，并将车载以太网的通信性能发送至监控设备103。

在本实施例中，电磁抗干扰测试环境通过电磁兼容测试设备产生，具体的，用于产生电磁抗干扰测试环境的电磁兼容测试设备包括天线和干扰产生单元，干扰产生单元用于产生电磁干扰信号，天线用于将电磁干扰信号发射出去以施加给被测设备。

其中，车载以太网的数据传输状态可通过能够反映车载以太网的数据传输状态的参数表征，比如，可用丢包率、误码率等参数表征车载以太网的数据传输状态。需要说明的是，丢包率能够反映车载以太网在传输数据的过程中是否出现数据丢失，误码率能够反映车载以太网在传输数据的过程中是否出现数据错传。

其中，车载以太网的通信性能指的是车载以太网的电路、线缆等硬件能否为通信提供足够好的环境。车载以太网的通信性能可通过能够反映车载以太网的通信性能的参数表征，比如，可用链路状态、信号质量指标(Signal Quality Index，SQI)值等表征车载以太网的通信性能。需要说明的是，链路状态表示相互连接的车载以太网接口的连接状态，其是一个逻辑量，能够反映车载以太网是否达到传输数据的条件，SQI值表示物理层的信号质量，SQI值能够反映车载以太网的通信能力，物理层的信号质量越高，车载以太网的通信能力越强，若物理层的信号质量差，则车载以太网在传输数据时可能出现丢包或错误。

本实施例中的监控设备103接收到车载以太网的数据传输状态和车载以太网的通信性能时，对其进行显示。需要说明的是，本实施例中的监控设备可以为一个，也可以为两个，若为一个，则负载板101和被测设备102均与该监控设备连接，若为两个，则负载板101与其中一个监控设备连接，被测设备102与另一个监控设备连接。

具体的，负载板101在获得车载以太网的数据传输状态后，可通过CAN电路将车载以太网的数据传输状态传输至监控设备103，同样的，被测设备102在获得车载以太网的通信性能后，可通过CAN电路将车载以太网的通信性能传输至监控设备103。

在电磁骚扰测试环境中，电磁兼容测试设备104测量被测设备102与负载板进行数据传输时的电磁骚扰强度。具体的，电磁骚扰测试环境中的电磁兼容测试设备包括天线和接收单元，接收单元用于通过天线接收被测设备产生的电磁骚扰，获得电磁骚扰强度。

在本实施例中，电磁骚扰测试环境由被测设备产生，具体的，被测设备在与负载板进行数据传输的过程中产生电磁骚扰。

在电磁骚扰测试环境中，被测设备与负载板进行数据传输的过程与电磁抗干扰测试环境中相同，即，同样是负载板产生基准数据，将基准数据发往被测设备，被测设备接收来自负载板的数据，并将接收的数据回传给负载板，负载板接收被测设备回传的数据。

需要说明的是，车载以太网的数据传输状态和通信性能以及电磁骚扰强度能够反映被测设备的第二车载以太网模块的电磁兼容性能。

需要说明的是，在进行电磁兼容测试时，负载板、被测设备以及负载板与被测设备之间的连接线设置于金属板上的绝缘垫上，且设置于电磁兼容暗室中，监控设备设置于电磁兼容暗室外。电磁兼容测试设备的天线设置于电磁兼容暗室内，电磁兼容测试设备的接收单元或干扰产生单元设置于暗室外。

优选的，负载板与被测设备之间的连接线的长度为1.5～1.8米，测试时，负载板的第一车载以太网模块与被测设备的第二车载以太网模块之间的所有连接线捆扎成一捆线束，即所有的车载以太网线捆扎到一起。

本发明实施例提供了一种具有车载以太网功能的设备的电磁兼容测试系统，通过该系统可获得车载以太网在电磁抗干扰测试环境中的数据传输状态和通信性能，还可获得车载以太网在电磁骚扰测试环境中的电磁骚扰强度，获得的数据传输状态、通信性能以及电磁骚扰强度能够体现被测设备的车载以太网模块的电磁兼容性能，即本发明实施例提供的电磁兼容测试系统能够全面、准确地确定被测设备的车载以太网模块的电磁兼容性能。

以下对上述实施例中的负载板的结构、被测设备的结构、负载板与监控设备的连接方式、被测设备与监控设备的连接方式、负载板与被测设备之间的数据传输过程、负载板与被测设备的具体连接方式进行介绍。

如图2所示，负载板的第一车载以太网模块包括至少一个第一通信单元201，负载板还包括第一处理单元202、第一CAN电路203和第一CAN总线接口204，其中，第一处理单元202分别与各个第一通信单元201连接，第一CAN电路203与第一处理单元202连接，第一CAN总线接口204与第一CAN电路203连接。需要说明的是，负载板中第一通信单元的数量取决于被测设备。

其中，每个第一通信单元201包括一路车载以太网电路以及与该路车载以太网电路连接的车载以太网接口。

负载板通过至少一个第一通信单元201收发数据，通过第一处理单元202确定车载以太网的数据传输状态，通过第一CAN电路203和第一CAN总线接口204将车载以太网的数据传输状态发送至监控设备。

请参阅图3，示出了负载板与监控设备的连接方式：负载板的第一CAN总线接口通过CAN总线与第一光桥301连接，第一光桥301通过光纤与第二光桥302连接，第二光桥302通过CAN总线与第一CAN卡303连接，第一CAN卡303通过数据线与监控设备连接。第一光桥301将来自第一CAN总线接口的CAN信号从电信号转换为光信号并传输给第二光桥302，第二光桥302将接收的光信号还原为电信号并传输给第一CAN卡303，第一CAN卡303解析接收到的电信号，并将解析结果传输至监控设备。

请参阅图4，示出了被测设备的结构示意图，被测设备的第二车载以太网模块包括P个第二通信单元401，被测设备还包括第二处理单元402、第二CAN电路403和第二CAN总线接口404，其中，第二处理单元402分别与各个第二通信单元401连接，第二CAN电路403与第二处理单元402连接，第二CAN总线接口404与第二CAN电路403连接。

其中，P为大于或等于1的整数，每个第二通信单元401包括一路车载以太网电路和与该路车载以太网电路连接的车载以太网接口。需要说明的是，若P大于1，则在进行电磁兼容测试时，P个第二通信单元串行连接。需要说明的是，将被测设备的P个第二通信单元进行串行连接是为了进行电磁电容测试，不进行电磁兼容测试时，被测设备的P个第二通信单元通常是相互独立的。

被测设备通过P个第二通信单元401收发数据，通过第二处理单元402获取各个第二通信单元401的通信状态，通过各个第二通信单元401的通信状态确定车载以太网的通信性能，通过第二CAN电路403和第二CAN总线接口404将车载以太网的通信性能发送至监控设备。

请参阅图5，示出了被测设备与监控设备的连接方式：被测设备的第二CAN总线接口通过CAN总线与第三光桥501连接，第三光桥501通过光纤与第四光桥502连接，第四光桥502通过CAN总线与第二CAN卡503连接，第二CAN卡503通过数据线与监控设备连接。第三光桥501将来自第二CAN总线接口的CAN信号从电信号转换为光信号并传输给第四光桥502，第四光桥502将接收的光信号还原为电信号并传输给第二CAN卡503，第二CAN卡503解析接收到的电信号，并将解析结果传输至监控设备。

需要说明的是，在进行电磁兼容测试时，第一光桥和第三光桥设置于电磁兼容暗室内的绝缘垫上，第二光桥、第四光桥、第一CAN卡和第二CAN卡设置于电磁兼容暗室外。

接下来对负载板与被测设备之间进行数据传输的过程进行介绍。

负载板产生基准数据，通过至少一个第一通信单元中的一个第一通信单元向被测设备发送基准数据，被测设备通过P个第二通信单元将接收的数据回传至负载板。

需要说明的是，若P为1，即被测设备包括一个第二通信单元，则该第二通信单元接收来自负载板的数据，将接收的数据回传至发送基准数据的第一通信单元；若P大于1，P个第二通信单元串行连接，P个第二通信单元中的第一个第二通信单元接收来自被测设备的数据，然后从第一个第二通信单元开始，依次向下转发数据(即每个第二通信单元在接收到数据之后，向下一个第二通信单元转发数据)，直至数据到达数据传输终点，数据到达数据传输终点后，进行数据回传，具体的，若数据传输终点为被测设备的最后一个第二通信单元，则从最后一个第二通信单元开始，依次向上转发数据，直至数据回传至负载板中发送基准数据的第一通信单元；若负载板包括至少两个第一通信单元，且数据传输终点为除发送基准数据的第一通信单元外的其它第一通信单元中的一个第一通信单元，则该第一通信单元将数据回传至被测设备的最后一个第二通信单元，从被测设备的最后一个第二通信单元开始，依次向上转发数据，直至数据回传至负载板中发送基准数据的第一通信单元。负载板通过发送基准数据的第一通信单元接收负载板回传的数据。

另外需要说明的是，若P大于1，则P个第二通信单元通过外部连接线和内部传输链路实现串行连接，对于任一第二通信单元而言，若该第二通信单元通过外部连接线接收数据，则通过内部传输链路将其接收的数据发送出去，若该第二通信单元通过内部传输链路接收数据，则通过外部连接线将其接收的数据发送出去。

在上述数据传输过程的基础上，接下来对负载板与监控设备的具体连接方式及具体的数据传输过程进行介绍。

需要说明的是，被测设备中第二通信单元的数量可能为一个，也可能为多个，第二通信单元数量不同，与负载板的连接方式也不同，以下对包含不同数量的第二通信单元的被测设备与负载板的连接方式进行介绍。

第一种情况：被测设备包括一个第二通信单元，负载板应包括至少一个第一通信单元。

则被测设备与负载板的连接方式为：被测设备的第二通信单元中的车载以太网接口与负载板上的一个第一通信单元中的车载以太网接口通过连接线比如双绞线连接。

请参阅图6，示出了包括一个第二通信单元的被测设备与包括两个第一通信单元的负载板连接的示意图，负载板上的车载以太网接口1与被测设备上的车载以太网接口通过连接线比如双绞线连接。

在进行电磁抗干扰测试时，图6示出的被测设备与负载板进行数据传输的过程如图7所示：

在进行电磁抗干扰测试或者电磁骚扰测试时，负载板产生基准数据，通过车载以太网接口1将基准数据发送往被测设备，被测设备的车载以太网接口接收来自负载板的数据，并将其接收的数据传输至与其连接的车载以太网电路，该车载以太网电路将其接收的数据传输至与其连接的第二处理单元，第二处理单元将其接收的数据按原路进行回传，负载板通过车载以太网接口1接收被测设备回传的数据。

第二种情况：被测设备包括两个第二通信单元，负载板应包括至少两个第一通信单元。

则被测设备与负载板的连接方式为：被测设备的两个第二通信单元与负载板的两个第一通信单元连接，且一个第二通信单元连接一个第一通信单元，具体的，被测设备上的两个第二通信单元中的一个第二通信单元中的车载以太网接口与两个第一通信单元中的一个第一通信单元中的车载以太网接口通过连接线连接，被测设备上的两个第二通信单元中的另一个第二通信单元中的车载以太网接口与两个第一通信单元中的另一个第一通信单元中的车载以太网接口通过连接线连接。需要说明的是，被测设备的两个第二通信单元中的车载以太网接口之间具有内部传输链路，两个第二通信单元中的车载以太网接口通过内部传输链路实现串行连接。

需要说明的是，被测设备的两个第二通信单元之间的内部传输链路为：两个通信单元与第二处理单元这三者之间的传输链路，也就是说，其中一个通信单元中的车载以太网接口接收到数据后，会将接收的数据传输至与其连接的车载以太网电路，该车载以太网电路接着将其接收的数据传输至与其连接的第二处理单元，第二处理单元将其接收的数据传输至另一通信单元中的车载以太网电路，该车载以太网电路将其接收的数据传输至与其连接的车载以太网接口。

请参阅图8，示出了包括两个第二通信单元的被测设备与包括两个第一通信单元的负载板连接的示意图，负载板上的车载以太网接口1与被测设备上的车载以太网接口1通过连接线比如双绞线连接，负载板上的车载以太网接口2与被测设备上的车载以太网接口2通过连接线连接，被测设备上的车载以太网接口1与车载以太网接口2之间具有内部传输链路。

在进行电磁抗干扰测试或者电磁骚扰测试时，图8示出的被测设备与负载板进行数据传输的过程如图9所示：负载板产生基准数据，通过自身的车载以太网接口1将基准数据发送往被测设备，被测设备的车载以太网接口1接收来自负载板的数据，并将其接收的数据传输至与其连接的车载以太网电路1，该车载以太网电路1将其接收的数据传输至第二处理单元，第二处理单元将其接收的数据传输至被测设备的车载以太网电路2，该车载以太网电路2将其接收的数据传输至与其连接的车载以太网接口2，该车载以太网接口2将其接收的数据传输至负载板的车载以太网接口2，负载板的车载以太网接口2再将其接收的数据反传给被测设备的车载以太网接口2，被测设备的车载以太网接口2将其接收的数据通过被测设备的车载以太网电路2传输至第二处理单元，第二处理单元将其接收的数据传输至被测设备的车载以太网电路1，被测设备的车载以太网电路1将其接收的数据传输至与其连接的车载以太网接口1，该车载以太网接口1再将其接收的数据传输至负载板，如此，负载板获得了被测设备回传的数据。

第三种情况：被测设备包括2N个第二通信单元，N为大于或等于2的整数，负载板应包括至少两个第一通信单元。

则被测设备与负载板的连接方式为：被测设备的2N个第二通信单元中的两个第二通信单元与负载板的两个第一通信单元连接，且，一个第二通信单元连接一个第一通信单元，具体的，被测设备上的2N个第二通信单元中的第1个第二通信单元中的车载以太网接口与两个第一通信单元中的一个第一通信单元中的车载以太网接口通过连接线连接，第2N个第二通信单元中的车载以太网接口与两个第一通信单元中的另一个第一通信单元中的车载以太网接口通过连接线连接；第2i个第二通信单元中的车载以太网接口与第2i+1个第二通信单元中的车载以太网接口通过连接线连接，其中，i取从1到N-1的整数。被测设备上的2N个第二通信单元中的第2i个第二通信单元中的车载以太网接口与第2i+1个第二通信单元中的车载以太网接口之间的连接线作为外部传输链路。

2N个第二通信单元中的第2k-1个第二通信单元中的车载以太网接口与第2k个第二通信单元中的车载以太网接口之间具有内部传输链路，其中，k取从1到N的整数。

2N个第二通信单元中的车载以太网接口通过内部传输链路和外部传输链路实现串行连接。

请参阅图10，示出了包括6个第二通信单元的被测设备与包括两个第一通信单元的负载板连接的示意图，被测设备的车载以太网接口1与负载板的车载以太网接口1通过连接线如双绞线连接，被测设备的车载以太网接口1与被测设备的车载以太网接口2之间内有内部传输链路，被测设备的车载以太网接口2与被测设备的车载以太网接口3通过连接线连接，被测设备的车载以太网接口3与被测设备的车载以太网接口4之间内有内部传输链路，被测设备的车载以太网接口4与被测设备的车载以太网接口5通过连接线连接，被测设备的车载以太网接口5与被测设备的车载以太网接口6之间内有内部传输链路，被测设备的车载以太网接口6与负载板的车载以太网接口2通过连接线连接。

在进行电磁抗干扰测试或者电磁骚扰测试时，图10示出的被测设备与负载板进行数据传输的过程如图11所示：负载板产生基准数据，通过自身的车载以太网接口1将基准数据发送往被测设备，被测设备的车载以太网接口1接收来自负载板的数据，并将其接收的数据经车载以太网电路1传输至第二处理单元，第二处理单元将其接收的数据经车载以太网电路2传输至被测设备的车载以太网接口2，被测设备的车载以太网接口2将其接收的数据通过连接线传输至被测设备的车载以太网接口3，被测设备的车载以太网接口3将其接收的数据经车载以太网电路3传输至第二处理单元，第二处理单元将其接收的数据经车载以太网电路4传输至被测设备的车载以太网接口4，被测设备的车载以太网接口4将其接收的数据通过连接线传输至被测设备的车载以太网接口5，被测设备的车载以太网接口5将其接收的数据经车载以太网电路5传输至第二处理单元，第二处理单元将其接收的数据经车载以太网电路6传输至被测设备的车载以太网接口6，被测设备的车载以太网接口6将其接收的数据传输至负载板的车载以太网接口2，负载板的车载以太网接口2将其接收的数据通过连接线反传给被测设备，负载板的车载以太网接口2反传的数据依次经被测设备的车载以太网接口6、车载以太网电路6、第二处理单元、车载以太网电路5、车载以太网接口5、车载以太网接口4、车载以太网电路4、第二处理单元、车载以太网电路3、车载以太网接口3、车载以太网接口2、车载以太网电路2、第二处理单元、车载以太网电路1、车载以太网接口1回传至负载板，如此，负载板获得了被测设备回传的数据。

第四种情况：被测设备包括2M+1个第二通信单元，M为大于或等于1的整数，负载板应包括至少一个第一通信单元。

则被测设备与负载板的连接方式为：被测设备上的2M+1个第二通信单元中的第1个第二通信单元中的车载以太网接口与负载板上的至少一个第一通信单元中的一个第一通信单元中的车载以太网接口通过连接线连接，2M+1个第二通信单元中的第2j个第二通信单元中的车载以太网接口与第2j+1个第二通信单元中的车载以太网接口通过连接线连接，其中，j取从1到M的整数。

被测设备上的2M+1个第二通信单元中的第2j个第二通信单元中的车载以太网接口与第2j+1个第二通信单元中的车载以太网接口之间的连接线作为外部传输链路，2M+1个第二通信单元中的第2j-1个第二通信单元中的车载以太网接口与第2j个第二通信单元中的车载以太网接口之间具有内部传输链路；2M+1个第二通信单元中的车载以太网接口通过内部传输链路和外部传输链路实现串行连接。

请参阅图12，示出了包括5个第二通信单元的被测设备与包括两个第一通信单元的负载板连接的示意图，被测设备的车载以太网接口1与负载板的车载以太网接口1通过连接线如双绞线连接，被测设备的车载以太网接口1与被测设备的车载以太网接口2之间具有内部传输链路，被测设备的车载以太网接口2与被测设备的车载以太网接口3通过连接线连接，被测设备的车载以太网接口3与被测设备的车载以太网接口4之间具有内部传输链路，被测设备的车载以太网接口4与被测设备的车载以太网接口5通过连接线连接。

在进行电磁抗干扰测试或者电磁骚扰测试时，图12示出的被测设备与负载板进行数据传输的过程如图13所示：

负载板产生基准数据，通过自身的车载以太网接口1将基准数据发送往被测设备，被测设备的车载以太网接口1接收来自负载板的数据，并将其接收的数据经车载以太网电路1传输至第二处理单元，第二处理单元将其接收的数据经车载以太网电路2传输至被测设备的车载以太网接口2，被测设备的车载以太网接口2将其接收的数据通过连接线如双绞线传输至被测设备的车载以太网接口3，被测设备的车载以太网接口3将其接收的数据经车载以太网电路3传输至第二处理单元，第二处理单元将其接收的数据经车载以太网电路4传输至被测设备的车载以太网接口4，被测设备的车载以太网接口4将其接收的数据通过连接线传输至被测设备的车载以太网接口5，被测设备的车载以太网接口5将其接收的数据经车载以太网电路5传输至第二处理单元，第二处理单元将其接收的数据按原传输路径回传至负载板，如此，负载板获得了被测设备回传的数据。

如图9、11、13所示，负载板中的第一处理单元根据其向被测设备发送的数据与被测设备针对该数据回传的数据确定能够反映车载以太网数据传输状态的参数，将能够反映车载以太网数据传输状态的参数通过第一CAN电路和第一CAN总线接口发送至监控设备，具体的，第一处理单元通过第一CAN电路和第一CAN总线接口发送的数据依次经第一光桥、第二光桥和第一CAN卡，最终到达监控设备。被测设备中的第二处理单元采集被测设备中各个车载以太网电路的通信状态，通过各个车载以太网电路的通信状态确定能够反映车载以太网通信性能的参数，将能够反映车载以太网通信性能的参数通过第二CAN电路和第二CAN总线接口发送至监控设备，具体的，第二处理单元通过第二CAN电路和第二CAN总线接口发送的数据依次经第三光桥、第四光桥和第二CAN卡，最终到达监控设备。

最后需要说明的是，在一种可能的实现方式中，本实施例中的负载板可以为专门用来进行电磁兼容测试的设备，其只包括车载以太网模块。为了避免负载板对测试结果的影响，在利用负载板对被测设备的车载以太网模块进行电磁兼容测试之前，需要先用两个相同的负载板(其中一个作为被测设备)进行电磁兼容测试(测试方式与上述方式相同)，在负载板满足测试要求后才可用。

在另一种可能的实现方式中，可使用与被测设备相同的设备作为负载板，即用被测设备作为负载板，需要说明的是，在用被测设备作为负载板进行电磁兼容测试时，只使用被测设备上的一路或两路车载以太网接口和车载以太网电路，具体的，若作为负载板的被测设备包括一路车载以太网接口和车载以太网电路，则在电磁兼容测试时，只使用这一路车载以太网接口和车载以太网电路，若作为负载板的被测设备包括多路车载以太网接口和车载以太网电路，则在电磁兼容测试时，只使用其中的一路或两路车载以太网接口和车载以太网电路。需要说明的是，被测设备作为负载板时，需要按负载板的要求编写下位机软件。

本发明实施例提供的具有车载以太网功能的设备的电磁兼容测试系统实现了，在车载以太网整体、同时、双向收发数据的典型工况下，对汽车电子系统的车载以太网进行电磁兼容测试，试验过程和结果能全面、完整、准确的体现车载以太网的电磁兼容性能，为车载以太网的电磁兼容性能开发提供可靠的数据支持。此外，本发明实施例提供的测试系统结构简单，避免了使用以太网模拟器等复杂昂贵的设备，尽可能规避了不确定性来源，具有可重复性好、成本低、可操作性强的优点。

本发明实施例还提供了一种具有车载以太网功能的设备的电磁兼容测试方法，该方法应用于上述实施例提供的具有车载以太网功能的设备的电磁兼容测试系统，请参阅图14，示出了该方法的流程示意图，可以包括：

步骤S1401：在电磁抗干扰测试环境中，通过负载板向被测设备发送的基准数据，以及被测设备针对基准数据向负载板回传的数据，确定车载以太网的数据传输状态，并在被测设备进行数据传输的过程中，获取被测设备的通信状态，通过被测设备的通信状态确定车载以太网的通信性能。

在电磁抗干扰测试环境中，负载板产生基准数据，并向被测设备发送基准数据，被测设备接收来自负载板的数据，并将接收的数据回传给负载板，从而实现负载板与被测设备之间数据的双向传输。

其中，车载以太网传输数据的状态可通过丢包率、误码率等参数表征，车载以太网的通信性能通过链路状态、信号质量指标值等参数表征。

步骤S1402：在电磁骚扰测试环境中，测量被测设备与负载板进行数据传输时的电磁骚扰强度。

其中，被测设备与负载板进行数据传输的过程为：负载板将其产生的基准数据发送往被测设备，被测设备接收来自负载板的数据，并将接收的数据回传至负载板，负载板接收被测设备回传的数据。

其中，车载以太网的数据传输状态、车载以太网的通信性能以及电磁骚扰强度能够反映被测设备中第二车载以太网模块的电磁兼容性能。

本发明实施例提供的电磁兼容测试方法，可在电磁抗干扰测试环境中，获取车载以太网的数据传输状态以及车载以太网的通信性能，并可在电磁骚扰测试环境中，获取车载以太网进行数据传输时的电磁骚扰强度，由于车载以太网传输数据的状态、车载以太网的通信性能以及电磁骚扰强度能够体现被测设备中第二车载以太网模块真实的电磁兼容性能，因此，本发明实施例提供的电磁兼容测试方法能够全面、准确地确定被测设备中第二车载以太网模块的电磁兼容性能。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种具有车载以太网功能的设备的电磁兼容测试系统，其特征在于，包括：负载板、被测设备、电磁兼容测试设备和监控设备；

所述负载板包括第一车载以太网模块，所述被测设备包括第二车载以太网模块，所述第一车载以太网模块与所述第二车载以太网模块连接以组成车载以太网；

所述负载板和所述被测设备分别与所述监控设备连接；

所述负载板，用于在电磁抗干扰测试环境中，产生基准数据，并通过所述第一车载以太网模块将所述基准数据发送往所述被测设备；接收所述被测设备针对所述基准数据回传的数据；以及，通过所述基准数据和所述被测设备针对所述基准数据回传的数据确定所述车载以太网的数据传输状态，并将所述车载以太网的数据传输状态发送至所述监控设备；

所述被测设备，用于在电磁抗干扰测试环境中，通过所述第二车载以太网模块接收来自所述负载板的数据，并将接收的数据回传至所述负载板；以及，在进行数据传输的过程中，获取自身的通信状态，通过自身的通信状态确定所述车载以太网的通信性能，并将所述车载以太网的通信性能发送至所述监控设备；

所述监控设备，用于显示所述车载以太网的数据传输状态和所述车载以太网的通信性能；

所述负载板，还用于在电磁骚扰测试环境中，产生基准数据，并通过所述第一车载以太网模块将所述基准数据发送往所述被测设备；以及接收所述被测设备针对所述基准数据回传的数据；

所述被测设备，还用于在所述电磁骚扰测试环境中，通过所述第二车载以太网模块接收来自所述负载板的数据，并将接收的数据回传至所述负载板；

所述电磁兼容测试设备，用于在所述电磁骚扰测试环境中，测量所述被测设备与所述负载板进行数据传输时的电磁骚扰强度；

其中，所述车载以太网的数据传输状态和通信性能，以及所述电磁骚扰强度能够反映所述被测设备的第二车载以太网模块的电磁兼容性能。

2.根据权利要求1所述的电磁兼容测试系统，其特征在于，所述第一车载以太网模块包括至少一个第一通信单元，所述负载板还包括第一处理单元，在进行电磁兼容测试时，所述第一处理单元分别与各个第一通信单元连接，所述负载板通过至少一个第一通信单元收发数据，通过所述第一处理单元确定所述车载以太网的数据传输状态；其中，任一第一通信单元包括一路车载以太网电路和与该路车载以太网电路连接的车载以太网接口，所述第一处理单元分别与各个第一通信单元中的车载以太网电路连接；

所述第二车载以太网模块包括P个第二通信单元，所述被测设备还包括第二处理单元，在进行电磁兼容测试时，所述第二处理单元分别与各个第二通信单元连接，所述被测设备通过所述P个第二通信单元收发数据，通过所述第二处理单元获取各个第二通信单元的通信状态，并通过各个第二通信单元的通信状态确定所述车载以太网的通信性能；其中，P为大于或等于1的整数，每个第二通信单元包括一路车载以太网电路和与该路车载以太网电路连接的车载以太网接口，所述第二处理单元与各个第二通信单元中的车载以太网电路连接，若P大于1，则在进行电磁兼容测试时，P个第二通信单元串行连接。

3.根据权利要求2所述的电磁兼容测试系统，其特征在于，所述负载板，具体用于通过所述至少一个第一通信单元中的一个第一通信单元向所述被测设备发送所述基准数据；以及通过发送所述基准数据的第一通信单元接收被测设备针对所述基准数据回传的数据；

所述被测设备，具体用于通过所述P个第二通信单元接收来自所述负载板的数据，并将接收的数据通过所述P个第二通信单元回传至所述负载板；

其中，若P大于1，则所述P个第二通信单元中的第一个第二通信单元接收来自所述负载板的数据，从第一个第二通信单元开始，依次向下转发数据，直至数据到达数据传输终点，若所述数据传输终点为最后一个第二通信单元，则从最后一个第二通信单元开始，依次向上转发数据，直至数据回传至所述负载板中发送所述基准数据的第一通信单元，若所述第一车载以太网模块包括至少两个第一通信单元，且所述数据传输终点为除发送基准数据的第一通信单元外的其它第一通信单元中的一个第一通信单元，则该第一通信单元将数据回传至所述被测设备的最后一个第二通信单元，从被测设备的最后一个第二通信单元开始，依次向上转发数据，直至数据回传至所述负载板中发送所述基准数据的第一通信单元。

4.根据权利要求3所述的电磁兼容测试系统，其特征在于，若P大于1，则所述P个第二通信单元通过外部连接线和内部传输链路实现串行连接；

对于任一第二通信单元，若该第二通信单元通过外部连接线接收数据，则通过内部传输链路将其接收的数据发送出去，若该第二通信单元通过内部传输链路接收数据，则通过外部连接线将其接收的数据发送出去。

5.根据权利要求2所述的电磁兼容测试系统，其特征在于，若所述第二车载以太网模块包括一个第二通信单元，则所述第一车载以太网模块包括至少一个第一通信单元；

所述第二通信单元中的车载以太网接口与一个第一通信单元中的车载以太网接口通过连接线连接。

6.根据权利要求2所述的电磁兼容测试系统，其特征在于，若所述第二车载以太网模块包括两个第二通信单元，则所述第一车载以太网模块包括至少两个第一通信单元，所述两个第二通信单元与两个第一通信单元连接，且一个第二通信单元连接一个第一通信单元；

所述两个第二通信单元中的一个第二通信单元中的车载以太网接口与所述两个第一通信单元中的一个第一通信单元中的车载以太网接口通过连接线连接，所述两个第二通信单元中的另一个第二通信单元中的车载以太网接口与所述两个第一通信单元中的另一个第一通信单元中的车载以太网接口通过连接线连接；

所述两个第二通信单元的车载以太网接口之间具有内部传输链路，所述两个第二通信单元中的车载以太网接口通过所述内部传输链路实现串行连接。

7.根据权利要求2所述的电磁兼容测试系统，其特征在于，若所述第二车载以太网模块包括2N个第二通信单元，则所述第一车载以太网模块包括至少两个第一通信单元，N为大于或等于2的整数；所述2N个第二通信单元中的两个第二通信单元与两个第一通信单元连接，且一个第二通信单元连接一个第一通信单元；

所述2N个第二通信单元中的第1个第二通信单元中的车载以太网接口与所述两个第一通信单元中的一个第一通信单元中的车载以太网接口通过连接线连接，第2N个第二通信单元中的车载以太网接口与所述两个第一通信单元中的另一个第一通信单元中的车载以太网接口通过连接线连接；

所述2N个第二通信单元中的第2i个第二通信单元中的车载以太网接口与第2i+1个第二通信单元中的车载以太网接口通过连接线连接，其中，i取从1到N-1的整数；所述2N个第二通信单元中的第2i个第二通信单元中的车载以太网接口与第2i+1个第二通信单元中的车载以太网接口之间的连接线作为外部传输链路；

所述2N个第二通信单元中的第2k-1个第二通信单元中的车载以太网接口与第2k个第二通信单元中的车载以太网接口之间具有内部传输链路，其中，k取从1到N的整数；

所述2N个第二通信单元中的车载以太网接口通过内部传输链路和外部传输链路实现串行连接。

8.根据权利要求2所述的电磁兼容测试系统，其特征在于，若所述第二车载以太网模块包括2M+1个第二通信单元，则所述第一车载以太网模块包括至少一个第一通信单元，M为大于等于1的整数；

所述2M+1个第二通信单元中的第1个第二通信单元中的车载以太网接口与所述至少一个第一通信单元中的一个第一通信单元中的车载以太网接口通过连接线连接；

所述2M+1个第二通信单元中的第2j个第二通信单元中的车载以太网接口与第2j+1个第二通信单元中的车载以太网接口通过连接线连接，其中，j取从1到M的整数；所述2M+1个第二通信单元中的第2j个第二通信单元中的车载以太网接口与第2j+1个第二通信单元中的车载以太网接口之间的连接线作为外部传输链路；

所述2M+1个第二通信单元中的第2j-1个第二通信单元中的车载以太网接口与第2j个第二通信单元中的车载以太网接口之间具有内部传输链路；所述2M+1个第二通信单元中的车载以太网接口通过内部传输链路和外部传输链路实现串行连接。

9.根据权利要求1所述的电磁兼容测试系统，其特征在于，所述负载板为专门用于进行电磁兼容测试的设备，或者，为与所述被测设备相同的设备。

10.一种具有车载以太网功能的设备的电磁兼容测试方法，其特征在于，应用于如权利要求1～9中任意一项所述电磁兼容测试系统，所述方法包括：

在电磁抗干扰测试环境中，通过负载板向被测设备发送的基准数据，以及被测设备针对所述基准数据向所述负载板回传的数据，确定车载以太网的数据传输状态，并在所述被测设备进行数据传输的过程中，获取所述被测设备的通信状态，通过所述被测设备的通信状态确定车载以太网的通信性能；

在电磁骚扰测试环境中，测量所述被测设备与所述负载板进行数据传输时的电磁骚扰强度，其中，所述被测设备与所述负载板进行数据传输的过程为，所述负载板将其产生的基准数据发送往所述被测设备，所述被测设备接收来自所述负载板的数据，并将接收的数据回传至所述负载板，所述负载板接收被测设备回传的数据；

其中，所述车载以太网的数据传输状态、所述车载以太网的通信性能以及所述电磁骚扰强度能够反映所述被测设备中第二车载以太网模块的电磁兼容性能。

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