CN111208770A - 一种信号采集与测试系统及测试方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种信号采集与测试系统及测试方法。该系统包括断路测试面板、灵活配线箱、多个测试设备组件；测试设备组件包括实体设备、仿真设备和切换器；切换器包括仿件端、真件端和第一输出端；仿件端通过仿真发送通道与仿真设备连接；真件端通过实体发送通道与实体设备连接；断路测试面板包括多个输入端和多个第二输出端，一个切换器的第一输出端与断路测试面板的一个输入端连接；断路测试面板的输出端分别与仿真设备的接收及数据采集通道和灵活配线箱的输入端连接；灵活配线箱的输出端通过实体接收通道与实体设备连接；灵活配线箱用于将多个测试设备组件中的任意两个测试设备组件进行通信。本申请实施例实现了每个数据通道节约了一路通道。

Description

一种信号采集与测试系统及测试方法

技术领域

本申请涉及信号处理技术领域，具体而言，涉及一种信号采集与测试系统及测试方法。

背景技术

在系统测试过程中，需要针对被测设备的每个信号提供通道数据采集，系统有多少信号通道，就需要有多少路信号采集。另外，在系统仿真过程中，需要针对被测设备的每个信号提供相应的数据激励和接收，系统有多少信号通道，就需要有多少路信号激励和接收。如果一个系统既有系统仿真和系统测试，则数据接收和数据采集都需要配置，也就是说一路信号同时需要配置两路接收，分别用于正常的数据接收和数据采集。

为了确保在真实设备和真实设备之间的通信数据的采集，以及真实设备和仿真设备之间的数据通信采集，常规的系统数据接收和数据采集，都是物理隔离和独立的。图1为现有技术提供的系统中部分部件连接示意图，如图1所示。图1中切换模块A与仿真设备连接，称为A端，切换模块B与实体设备连接，称为B端，A端和B端通信，数据通信过程中有单独的数据采集。这样无论A端和B端分别是仿真设备还是真实设备，通过物理旁路都可以完成数据采集。但是由于A端和B端的仿真设备也会配置数据接收通道，加上旁路的数据采集通道，全系统的数据接收通道是配置了3类，分别对应A端的接收通道、B端的接收通道以及数据采集的接收通道。这种配置方式造成了数据接收资源的冗余和浪费。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种信号采集与测试系统及测试方法，用以解决现有技术中存在的数据接收资源的冗余和浪费的问题。

第一方面，本申请实施例提供一种信号采集与测试系统，包括：断路测试面板、灵活配线箱、多个测试设备组件；每一测试设备组件包括实体设备、仿真设备和切换器；所述实体设备包括实体发送通道和实体接收通道；所述仿真设备包括仿真发送通道和仿真接收及采集通道；所述切换器包括仿件端、真件端和第一输出端；所述切换器用于切换设备的连接状态；所述仿件端通过仿真发送通道与所述仿真设备连接；所述真件端通过实体发送通道与所述实体设备连接；所述断路测试面板包括多个输入端和多个第二输出端，一个切换器的第一输出端与所述断路测试面板的一个输入端连接；所述断路测试面板的输出端分别与所述仿真设备的接收及数据采集通道和灵活配线箱的输入端连接，用于采集两个被测设备之间通信的数据；其中，所述被测设备为所述测试设备组件中的实体设备或仿真设备；所述灵活配线箱的输出端通过实体设备接收通道与所述实体设备连接；所述灵活配线箱用于将多个测试设备组件中的任意两个测试设备组件进行通信。

本申请实施例通过将发送通道和接收通道物理分开，并通过断路测试面板的物理旁路接到接收通道，并且复用接收通道以实现数据采集的功能，实现了每个数据通道节约了一路通道。

进一步地，在仿真设备发送通道和仿真设备接收及采集通道上均设置有信号调理模块，所述信号调理模块用于调理信号的电气参数，从而能够满足设备的多种需求。

进一步地，所述断路测试面板还包括旁路采集接口，所述旁路采集接口用于与采集设备连接。以便于采集设备对当前的物理通道进行测量。

进一步地，所述灵活配线箱通过实体设备的输入端子排，采用硬跳线的方式实现不同测试设备组件之间的物理连接，便于切换设备连接。

进一步地，所述断路测试面板内部通过通信链路将测试设备组件中切换器的第一输出端与其他测试设备组件中的实体接收通道和仿真接收及采集通道连接。

进一步地，所述实体接收通道、所述实体发送通道、仿真接收及采集通道和所述仿真发送通道均为单向通信通道。通过单向通信通道将发送通道和接收通道物理分开，并将接收通道和采集通道共用同一个通道，从而实现了节约一条通道的目的。

进一步地，所述切换器还包括断路端。通过在切换器上设置断路端，当系统中包括三个以上的设备时，可以控制其中两个设备进行通信测试，而剩余的设备不加入测试中，其切换更加灵活。

进一步地，所述系统用于对被测设备之间低速信号的采集及测试，所述低速信号包括：ARINC429、ARINC717、RS422、RS485和离散量中的任意一种或组合。

第二方面，本申请实施例提供一种信号采集与测试方法，所述方法包括：分别调节第一被测设备对应的切换器和第二被测设备对应的切换器，以使所述第一被测设备与所述第二被测设备均与断路测试面板连接；其中，所述第一被测设备为实体设备或仿真设备，且所述第二被测设备为实体设备或仿真设备；启动测试后，在所述第一被测设备与所述第二被测设备之间进行信号传输，并通过第一被测设备对应的仿真接收及采集通道采集来自第二被测设备发送的信号，通过所述第二被测设备对应的仿真接收及采集通道采集来自所述第一被测设备发送的信号，以实现对所述第一被测设备和所述第二被测设备之间通信进行测试。

本申请实施例基于第一方面实施例提供的系统进行测试，该系统中通过将发送通道和接收通道物理分开，并通过断路测试面板的物理旁路接到接收通道，并且复用接收通道以实现数据采集的功能，实现了每个数据通道节约了一路通道。

本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为现有技术提供的系统中部分部件连接示意图；

图2为对比方案提供的测试系统架构示意图；

图3为本申请实施例提供的信号采集与测试系统结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种测试方法流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

在本申请之前，为了确保在真实设备和真实设备之间的数据通信的采集，以及真实设备和仿真设备之间的数据通信采集，常规的系统数据接收和数据采集，都是物理隔离和独立的。图2为对比方案提供的测试系统架构示意图，如图2所示。该系统包括真实设备A、仿真设备A、真实设备B和仿真设备B。真实设备和仿真设备的接收通道和发送通道均与对应的切换器连接，应当说明的是，为了画图方便，图2中发送通道和接收通道画在了一起，实际中，真实设备的发送通道和接收通道是物理分开的，同样的，仿真设备的发送通道和接收通道也是物理分开的。从断路测试面板上引出数据采集通道，用于对两个设备之间通信时的数据采集。通过灵活配线箱实现设备A和设备B之间的互联。可以理解的是，设备A和设备B之间的互联是指：真实设备A和真实设备B互联、真实设备A和仿真设备B互联、仿真设备A和真实设备B互联、仿真设备A和仿真设备B互联。

基于图2，若对仿真设备A和真实设备B之间的数据进行测试时，将设备A侧的切换器中仿件端A与输出端C连接，将设备B侧的切换器中真件端B与输出端C连接，从而仿真设备A通过接口适配信号调理-设备A侧切换器-断路测试面板-灵活配线箱-设备B侧切换器与真实设备B构成了通路。由于断路测试面板上设置有旁路数据采集通道，因此，可以通过旁路数据采集通道采集仿真设备A和真实设备B之间进行通信的数据。

从图2中可以看出，测试系统分别为仿真设备A和仿真设备B以及旁路数据采集提供了数据接收通道，即，传统方案中，如果系统有N条物理通道，则需要提供仿真数据接收通道数量的3N路，分别给两端的仿真设备和旁路的采集设备，造成了数据接收资源的冗余和浪费。

为了解决上述问题，本申请实施例提供一种信号采集与测试系统，如图3所示。该系统包括：断路测试面板31、灵活配线箱32、多个测试设备组件33；每一测试设备组件包括实体设备331、仿真设备332和切换器333；所述实体设备331包括实体发送通道3311和实体接收通道3312；所述仿真设备包括仿真发送通道3321和仿真接收及采集通道3322。应当说明的是，图3中给出了两个测试设备组件仅仅是一个示例，其可以有更多个测试设备组件，可以根据实际情况对系统中的测试设备组件进行调整。

若系统中需要增加第三个测试设备组件，那么第三测试设备组件中的实体设备、仿真设备和切换器的连接方式与图3中的测试设备组件一样，并且，第三个测试设备组件的切换器的输出端也与断路测试面板连接。断路测试面板与灵活配线箱之间增加一条通信线路，灵活配线箱的输出端还与第三测试设备组件中的实体接收通道连接。

所述切换器333包括仿件端、真件端和第一输出端；所述切换器333用于切换设备的连接状态；所述仿件端通过仿真发送通道与所述仿真设备连接，用于使仿真设备输出激励信号；所述真件端通过实体发送通道与所述实体设备连接，用以使实体设备输出真实的信号；其中，可以理解的是，仿真设备可以是运行有仿真软件的电子设备，例如：可以是台式电脑、笔记本电脑、平板电脑、智能手机等智能电子设备。以图3为例，若要测试仿真设备A和实体设备B之间的通信，则需要将图3中左侧的切换器333中的仿件端与第一输出端连通，并且将图3中右侧的切换器333中的真件端与第一输出端连通。

另外，对于系统中包括三个及三个以上的设备，若要测试任意两个设备之间的通信情况，则需要将剩下的断路，若没有断路端，则需要将切换器的第一输出端从断路测试面板上拔下来，多次插拔会导致插头损坏。因此，本申请实施例通过在切换器333中设置断路端，当断路端与切换器的第一输出端连通后，表示切换器对应的实体设备和仿真设备均不参与系统的测试工作。

例如，系统中包括测试设备组件A、B和C，若要对仿真设备B和仿真设备C之间的通信进行测试，则需要将测试设备组件A中的切换器断路，即将测试设备组件A中的切换器的断路端与第一输出端连接，从而无需对切换器与断路测试面板频繁插拔，一方面延长了系统的寿命，另一方面可以方便测试人员灵活选择参与测试的设备。

所述断路测试面板31包括多个输入端和多个第二输出端，一个切换器333的第一输出端与所述断路测试面板31的一个输入端连接；所述断路测试面板31的第二输出端分别与所述仿真设备的接收及数据采集通道和灵活配线箱的输入端连接，本申请实施例通过从断路测试面板31的旁路与系统中各个仿真设备的接收端连接，实现采集两个被测设备之间通信所产生的数据；因此，断路测试面板31的输入端的数量大于或等于测试设备组件的数量，且断路测试面板31的第二输出端的数量大于或等于测试设备组件数量的2倍。应当说明的是，被测设备为系统中的测试设备组件中的实体设备或仿真设备。并且两个被测设备可以都是实体设备，也可以都是仿真设备，还可以一个是实体设备，一个是仿真设备，根据实际的测试需求进行调整，本申请实施例对此不作具体限定。

在断路测试面板内部，通过通信链路将测试设备组件中切换器的第一输出端与其他测试设备组件中的实体接收通道和仿真接收及采集通道连接。如图3中断路测试面板内部的虚线所示，左侧的切换器通过第一输出端连接到断路测试面板上，在断路测试面板的内部，将左侧的切换器与仿真设备B的接收及采集通道连通，并且，将左侧的切换器与实体设备B的实体接收通道连通。同样的，右侧的切换器通过第一输出端连接到断路测试面板上，在断路测试面板的内部，将右侧的切换器与仿真设备A的接收及采集通道连通，并且，将右侧的切换器与实体设备A的实体接收通道连通。

如图3所示，断路测试面板通过旁路通道引出仿真设备A对应的仿真接收及采集通道和仿真设备B对应的仿真接收及采集通道，因此，仿真设备的接收通道和数据采集通道是同一条通道。

所述灵活配线箱的输出端通过实体设备接收通道与所述实体设备连接；所述灵活配线箱用于将多个测试设备组件中的任意两个测试设备组件进行通信。可以理解的是，灵活配线箱通过实体设备的输入端子排，采用硬跳线的方式将两个测试设备组件进行连接。

应当说明的是，灵活配线箱用于确定参与测试的两个测试设备组件，对于测试设备组件中使用实体设备还是仿真设备进行测试，通过对应测试设备组件中的切换器确定。例如，系统中包括测试设备组件A、B和C，如果是测试实体设备A和仿真设备C之间的通信，那么在灵活配线箱通过硬跳线的方式将测试设备组件A和测试设备组件C进行连接，然后将测试设备组件A中切换器的真件端与第一输出端连接，将测试设备组件C中切换器的仿真端与对应的第一输出端连接。

在上述实施例的基础上，在仿真设备发送通道和仿真设备接收及采集通道上均设置有信号调理模块，所述信号调理模块用于调理信号的电气参数。例如，通过仿真设备输出的电压为5V，但是系统需要8V的电压，此时，信号调理模块可以对仿真设备输出的5V电压进行升压，变成8V的信号输出。同理，若仿真设备输出的电压高于系统所需的电压，那么信号调理模块也可以进行降压操作。应当说明的是，除了电压以外，信号调理模块还可以调整其他电器参数，例如：电流、功率等。总之，对于仿真发送通道上的信号调理模块，其可以将仿真设备输出的信号调整至系统所需的信号；对于仿真接收及采集通道上的信号调理模块，其可以将系统输出的信号调整至仿真设备所需的信号。

在上述实施例的基础上，所述断路测试面板还包括旁路采集接口311，如图3所示，断路测试面板上的两个圆圈就是预留的旁路采集接口311，所述旁路采集接口311用于与采集设备连接。采集设备可以通过与旁路采集接口311连接来采集两个被测设备之间的数据。可以理解的是，图3中示出了两个旁路采集接口，在实际的系统中可以预留更多或者更少旁路采集接口，本申请实施例对此不做具体限定。

在上述实施例的基础上，所述系统用于对被测设备之间低速信号的采集及测试，所述低速信号包括：ARINC429、ARINC717、RS422、RS485和离散量中的任意一种或组合。

其中，被测设备可以为上述实施例所述的实体设备或仿真设备。由于低速信号的收发都是通过物理链路完成的，对于单向通讯的信号，例如ARINC429、ARINC717、RS485以及离散量等，可以直接定义发送和接收是不同的物理通道。

对于RS422来说，是双工通讯，但是在四线制的物理线缆中，负责数据发送和接收的分别是不同的一对双绞线，即发送通道有两路，接收通道有两路，因此可以从物理层面将数据收发分开。

本申请实施例中，无论是全双工、半双工还是单向的信号线路，从实体设备端和仿真设备端就完全从发送和接口区别，而不是当作一条物理链路来对待，并通过断路测试面板的旁路连接到相应的仿真设备的接收端，这样，无论两个被测设备是实体设备还是仿真设备，都可以通过仿真接收及采集用到进行数据的采集。对于一个设备的一路信号来说，本申请实施例提供的系统比现有的系统节约一条通道。

基于上述实施例提供的信号采集与测试系统，本申请实施例提供一种测试方法，如图4所示，该方法包括：

步骤401：分别调节第一被测设备对应的切换器和第二被测设备对应的切换器，以使所述第一被测设备与所述第二被测设备均与断路测试面板连接；其中，所述第一被测设备为实体设备或仿真设备，且所述第二被测设备为实体设备或仿真设备。

其中，第一被测设备和第二被测设备可以都是实体设备，也可以都是仿真设备，还可以一个是实体设备一个是仿真设备；若第一被测设备为实体设备，则将第一被测设备对应的切换器的真件端与第一输出端连接，若第一被测设备为仿真设备，则将该切换器的仿件端与第一输出端连接；第二被测设备与第一被测设备的调节方式一致，此处不再赘述。

另外，对于系统包括多个测试设备组件的情况，还需要调节灵活配线箱中的线路连接，例如：系统包括测试设备组件A、B和C，若第一被测设备为测试设备组件A中的实体设备A，第二被测设备为测试设备组件C中的仿真设备C，那么需要通过灵活配线箱将测试设备组件A和测试设备组件C连接。对于系统只包括两个测试设备组件的情况，可以在第一次测试时通过灵活配线箱将这两个测试设备组件连接即可，后续测试可以不用再对其进行连接。

步骤402：启动测试后，在所述第一被测设备与所述第二被测设备之间进行信号传输，并通过第一被测设备对应的仿真接收及采集通道采集来自第二被测设备发送的信号，通过所述第二被测设备对应的仿真接收及采集通道采集来自所述第一被测设备发送的信号，以实现对所述第一被测设备和所述第二被测设备之间通信进行测试。

综上，本申请实施例通过将发送通道和接收通道物理分开，并通过断路测试面板的物理旁路接到接收通道，并且复用接收通道以实现数据采集的功能，实现了每个数据通道节约了一路通道。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

另外，作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

再者，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

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。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种信号采集与测试系统，其特征在于，包括：断路测试面板、灵活配线箱、多个测试设备组件；每一测试设备组件包括实体设备、仿真设备和切换器；所述实体设备包括实体发送通道和实体接收通道；所述仿真设备包括仿真发送通道和仿真接收及采集通道；

所述切换器包括仿件端、真件端和第一输出端；所述切换器用于切换设备的连接状态；所述仿件端通过仿真发送通道与所述仿真设备连接；所述真件端通过实体发送通道与所述实体设备连接；

所述断路测试面板包括多个输入端和多个第二输出端，一个切换器的第一输出端与所述断路测试面板的一个输入端连接；所述断路测试面板的输出端分别与所述仿真设备的接收及数据采集通道和灵活配线箱的输入端连接，用于采集任意两个被测设备之间通信的数据；其中，所述被测设备为所述测试设备组件中的实体设备或仿真设备；

所述灵活配线箱的输出端通过实体设备接收通道与所述实体设备连接；所述灵活配线箱用于将多个测试设备组件中的任意两个测试设备组件进行通信。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在仿真设备发送通道和仿真设备接收及采集通道上均设置有信号调理模块，所述信号调理模块用于调理信号的电气参数。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述断路测试面板还包括旁路采集接口，所述旁路采集接口用于与采集设备连接。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述灵活配线箱通过实体设备的输入端子排，采用硬跳线的方式实现不同测试设备组件之间的物理连接。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述断路测试面板内部通过通信链路将测试设备组件中切换器的第一输出端与其他测试设备组件中的实体接收通道和仿真接收及采集通道连接。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述实体接收通道、所述实体发送通道、仿真接收及采集通道和所述仿真发送通道均为单向通信通道。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述切换器还包括断路端。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统用于对被测设备之间低速信号的采集及测试，所述低速信号包括：ARINC429、ARINC717、RS422、RS485和离散量中的任意一种或组合。

9.一种信号采集与测试方法，其特征在于，应用于如权利要求1-7任一项所述的系统，所述方法包括：

分别调节第一被测设备对应的切换器和第二被测设备对应的切换器，以使所述第一被测设备与所述第二被测设备均与断路测试面板连接；其中，所述第一被测设备为实体设备或仿真设备，且所述第二被测设备为实体设备或仿真设备；

启动测试后，在所述第一被测设备与所述第二被测设备之间进行信号传输，并通过第一被测设备对应的仿真接收及采集通道采集来自第二被测设备发送的信号，通过所述第二被测设备对应的仿真接收及采集通道采集来自所述第一被测设备发送的信号，以实现对所述第一被测设备和所述第二被测设备之间通信进行测试。

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