CN111505593B - 一种频综综合测试系统及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种频综综合测试系统及测试方法。测试系统包括：PXI机箱、PXI控制器、同步分配组件、网络数传组件、开关阵列组件、路由器和至少一种测试仪器；同步分配组件的同步信号输入端与待测频综的同步信号输出端连接，其同步信号输出端与网络数传组件和至少一种测试仪器连接；网络数传组件的网络端口与待测频综的网络端口连接；开关阵列组件的输入端与待测频综的测试端口连接，其输出端与至少一种测试仪器连接；至少一种测试仪器通过路由器与所述PXI控制器连接。本发明实施例提供的频综综合测试系统可实现待测频综的自动化同步测试，保证测试结果的准确性和可靠性，大大提高了测试效率，缩减了测试时间，降低了人力成本。

Description

一种频综综合测试系统及测试方法

技术领域

本发明涉及仿真测试技术领域，尤其涉及一种频综综合测试系统及测试方法。

背景技术

频综分系统是雷达系统的组成部分，为雷达系统提供频率基准信号、发射激励信号、本振信号及激励信号等。其信号种类多、测试指标复杂，工作量大，以往的手动测试方法在面对批产后的庞大的测试需求量时，难以保证测试结果的一致性和可靠性，同时也难以验证系统长时间的工作稳定性，测试效率低，测试时间与人力成本消耗过高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的问题，提供一种频综综合测试系统及测试方法。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种频综综合测试系统，包括：PXI机箱、PXI控制器、同步分配组件、网络数传组件、开关阵列组件、路由器和至少一种测试仪器；

所述PXI控制器、同步分配组件、网络数传组件和开关阵列组件依次插入PXI机箱的槽位中，并通过PXI总线相互连接；所述同步分配组件的同步信号输入端与待测频综的同步信号输出端连接，其同步信号输出端与所述网络数传组件和至少一种所述测试仪器连接；所述网络数传组件的网络端口与待测频综的网络端口连接；所述开关阵列组件的输入端与所述待测频综的测试端口连接，其输出端与所述至少一种测试仪器连接；所述至少一种测试仪器通过所述路由器与所述PXI控制器连接。

为解决上述技术问题，本发明实施例还提供一种频综综合测试方法，利用上述技术方案所述的频综综合测试系统实现如下步骤：

根据PXI控制器的控制，同步分配组件接收或自生成待测频综的同步信号，网络数传组件以所述同步信号为基础实现对待测频综的控制；测试仪器以所述同步信号为基础通过开关阵列组件接收待测频综发送的射频信号，并将测试结果通过路由器传输给PXI控制器，完成待测频综的同步测试。

本发明的有益效果是：通过PXI控制器、同步分配组件、网络数传组件、开关阵列组件、路由器和至少一种测试仪器的协同配合，可实现待测频综的自动化同步测试，保证测试结果的准确性和可靠性，大大提高了测试效率，缩减了测试时间，降低了人力成本。

本发明附加的方面及其的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明实践了解到。

附图说明

图1为本发明实施例提供的频综综合测试系统结构框图；

图2为本发明一实施例提供的同步分配组件结构框图；

图3为本发明另一实施例提供的网络数传组件结构框图；

图4为本发明另一实施例提供的开关阵列组件结构框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

图1为本发明实施例提供的频综综合测试系统结构框图。如图1所示，该系统包括：PXI机箱1、PXI控制器2、同步分配组件3、网络数传组件4、开关阵列组件、路由器18和至少一种测试仪器。

所述PXI控制器2、同步分配组件3、网络数传组件4和开关阵列组件依次插入PXI机箱1的槽位中，并通过PXI总线相互连接(图中未示出)；所述同步分配组件3的同步信号输入端与待测频综的同步信号输出端连接，其同步信号输出端与所述网络数传组件4和至少一种所述测试仪器连接；所述网络数传组件4的网络端口与待测频综的网络端口连接；所述开关阵列组件的输入端与所述待测频综的测试端口连接，其输出端与所述至少一种测试仪器连接；所述至少一种测试仪器通过所述路由器18与所述PXI控制器2连接。

该实施例中，至少一种测试仪器可以包括频谱仪22、相噪分析仪23、频率计24、检波器26和示波器25等。同步分配组件3的同步信号输出端与网络数传组件4连接，还与频谱仪22和示波器25连接。PXI控制器2、频谱仪22、相噪分析仪23、频率计24和示波器25的网口分别与路由器18网口相连。频谱仪22用于功率、杂散和带宽指标的测试；相噪分析仪23用于相位噪声指标的测试；频率计24用于频率稳定度指标的测试；示波器25用于信号脉宽指标的测试；检波器26用于将待测频综输出的射频信号转换为中频信号。开关阵列组件在PXI控制器的控制下实现待测频综各输出通道间的切换。PXI机箱1为PXI控制器2、同步分配组件3、网络数传组件4、开关阵列组件供电及通过PXI总线实现对各组件的控制。

上述实施例中，通过PXI控制器1、同步分配组件2、网络数传组件3、开关阵列组件、路由器18和至少一种测试仪器的协同配合，可实现待测频综的自动化同步测试，保证测试结果的准确性和可靠性，大大提高了测试效率，缩减了测试时间，降低了人力成本。

可选地，在一个实施例中，根据PXI控制器2的控制，所述同步分配组件3接收或自生成待测频综的同步信号，所述网络数传组件4以所述同步信号为基础实现对待测频综的控制；至少一种测试仪器以所述同步信号为基础通过开关阵列组件接收待测频综发送的射频信号，并将测试结果通过路由器18传输给PXI控制器，完成待测频综的同步测试。

具体地，所述PXI控制器2内运行测试软件，测试软件控制仪器设备及待测频综，并对测试结果进行分析处理。所述PXI控制器2通过PXI总线向所述网络数传组件4发送控制字；所述同步分配组件3接收或自生成待测频综的同步信号，将所述同步信号分为多路，供测试仪器设备使用；并且其中一路同步信号经PXI总线引入到网络数传组件4中；所述网络数传组件4以所述同步信号为基础向待测频综发送控制字，接收并缓存待测频综返回的回送字，将所述回送字通过PXI总线发送给所述PXI控制器2；所述开关阵列组件根据所述PXI控制器2的控制实现待测频综各输出通道间的切换，将待测频综发送的射频信号输入到对应的测试仪器中进行信号分析，所述测试仪器将测试结果通过路由器18传输至所述PXI控制器。路由器通过LXI总线与所述PXI控制器连接。

上述实施例中，同步分配组件可接收或自生成待测频综的同步信号，并以此同步信号为基础通过数传组件完成对待测频综的控制，同时将同步信号转接给测试仪器，测试仪器通过开关阵列组件接收待测频综发送的视频信号，测试仪器将测试结果通过路由器传输给PXI控制器，完成待测频综的自动化同步测试，保证了测试结果的准确性和可靠性，大大提高了测试效率，缩减了测试时间，降低了人力成本。

可选地，在一个实施例中，如图2所示，所述同步分配组件包括：可编程逻辑控制器FPGA5、第一光耦隔离芯片6、至少一个第二光耦隔离芯片7、差分接收芯片8和至少一个差分发送芯片9；所述可编程逻辑控制器FPGA5包括第一IP核10；所述可编程逻辑控制器FPGA5的同步信号输入端通过第一光耦隔离芯片6和/或差分接收芯片8与所述待测频综的同步信号输出端连接，FPGA的至少一个同步信号输出端通过第二光耦隔离芯片7和/或差分发送芯片9连接至前面板，供所述测试仪器设备使用；FPGA的一个同步信号输出端与PXI总线双向连接，且FPGA通过所述第一IP核与PXI总线双向连接。

可编程逻辑控制器FPGA5的TTL信号输入端与第一光耦隔离芯片6的输出端连接，其TTL输出端与第二光耦隔离芯片7输入端连接，其差分信号输入端与差分接收芯片8的输出端连接，其差分信号输出端与差分发送芯片9的输入端连接；第一光耦隔离芯片6的输入端、第二光耦隔离芯片7的输出端、差分接收芯片8的输入端和差分发送芯片9的输出端均连接至组件前面板。

同步分配组件实现同步信号的输入与输出，其中可编程逻辑控制器FPGA5用于实现同步信号的分配及PXI总线的I/O需求；晶振用于产生任务要求的同步信号；第一光耦隔离芯片6、第二耦隔离芯片7用于对TTL信号进行输入\输出隔离，对被测设备进行有效的防护，防止同步分配组件和被测设备之间的电源系统相互干扰；差分发送芯片9用于对差分信号的发送；差分接收芯片8用于对差分信号的接收；差分接收芯片8和差分发送芯片9的作用与第一光耦隔离芯片6和第二光耦隔离芯片7的作用相同，连接对象相同，传输链路的选择取决于待测频综同步信号的种类，如果是单端信号则选择光耦隔离芯片的信号传输链路；若是差分信号则选择差分收发芯片的传输链路。

第一IP核10用于实现可编程逻辑控制器FPGA5与上位机间的复杂通讯。主要实现同步组件工作模式的选择，选择内同步则晶振工作自生成同步信号，选择外同步则由待测频综输入同步信号。可编程逻辑控制器FPGA与上位机的复杂通讯由第一IP核承担。

可选地，所述同步分配组件还包括晶振11，所述可编程逻辑控制器FPGA的同步输入端与所述晶振的输出端连接，所述晶振用于在触发模式为内部触发时，生成同步信号。

上述实施例中，同步分配组件不仅可以接收待测频综的同步信号，还可以通过晶振自生成任务需要的同步信号，同步信号获取方式灵活，可根据需要选择适合的方式获取同步信号，为测试的顺利执行提供有效保障。

可选地，如图3所示，所述网络数传组件包括：核心控制器12、光电转换模块15和存储器16；所述核心控制器包括千兆网控制器13、DDR控制器14和第二IP核17；所述核心控制器12的同步信号端与PXI总线双向连接；且核心控制器通过所述第二IP核与PXI总线双向连接；所述核心控制器12的千兆网控制器端口与所述光电转换模块15双向连接，所述核心控制器12的DDR控制器端口与所述存储器16双向连接；所述光电转换模块15与待测频综的网络端口连接。

上述实施例中，网络数传组件模拟雷达主控系统向待测频综发送控制命令，同时接收监测回送字并进行缓存；其中核心控制器XilinxZynq-7035包括千兆网络控制器及DDR控制器，用于满足以太网接口及内存存储速度的需求；RJ45-SFP光电转换模块网络接口为RJ45用于信号转换；存储器用于扩展存储空间；第二IP核用于核心控制器XilinxZynq-7035与上位机之间的复杂通信。其中，所述核心控制器采用核心控制器XilinxZynq-7035，所述光电转换模块采用RJ45-SFP光电转换模块。

可选地，在一个实施例中，如图1和图4所示，所述开关阵列组件包括双路单刀六掷开关19、第一端接开关20和第二端接开关21。由图4可以看出，处于中心位置处的端口为开关的公共端，周围的端口为分支端。

所述双路单刀六掷开关19的第一路的分支端分别与所述至少一种测试仪器的射频输入端相连，该实施例中，双路单刀六掷开关19的第一路的分支端分别与频谱仪22、相噪分析仪23、频率计24和检波器26的射频输入端相连，检波器26的输出端与示波器25的输入端连接。双路单刀六掷开关19第一路的路公共端与第二路的公共端相连，双路单刀六掷开关19第二路的分支端分别与第一端接开关20的公共端和第二端接开关21的公共端相连；所述第一端接开关20的分支端和所述第二端接开关21的分支端分别与所述待测频综的测试端口相连。

上述实施例中，频综综合测试系统工作流程如下：测试系统加电后，测试人员运行测试软件，选择被测指标项目及参数文件，启动测试。同步分配组件3根据控制器2发送的触发模式接收待测频综的同步信号或自生成待测频综的同步信号，并分配到网络数传组件4、频谱仪22和示波器25中作为同步触发信号使用。PXI控制器2中的测试软件控制网络数传组件4通过网络发送控制命令，使待测频综工作在被测频率下，通过LXI总线控制相应测试仪器处于与所选指标项目对应的工作状态下，通过PXI总线控制双路单刀六掷开关19、第一端接开关20和第二端接开关21切换通道使待测频综的被测通道与相关测试仪器连接；通过频谱仪22完成功率、杂散和带宽指标的测试；通过相噪分析仪23完成相位噪声指标的测试；通过频率计24完成频率稳定度指标的测试；通过示波器25完成信号脉宽指标的测试。所有测试数据通过LXI总线汇总于PXI控制器2，通过测试软件的计算分析在显示界面显示最终测试结果。

上述实施例提供的频综综合测试系统，解决了当前频综分系统测试效率低、人力与时间成本高、测试结果不可靠等问题。借助于该测试系统，测试人员可以具备对批产频综分系统形成自动、闭环、动态测试验证能力。

本发明实施例还提供一种频综综合测试方法，利用上述实施例提供的频综综合测试系统实现如下步骤：

根据PXI控制器的控制，同步分配组件接收或自生成待测频综的同步信号，网络数传组件以所述同步信号为基础实现对待测频综的控制；测试仪器以所述同步信号为基础通过开关阵列组件接收待测频综发送的射频信号，并将测试结果通过路由器传输给PXI控制器，完成待测频综的同步测试。

具体地，所述PXI控制器通过PXI总线向所述网络数传组件发送控制字；所述同步分配组件接收或自生成待测频综的同步信号，将所述同步信号分为多路，供测试仪器设备使用；并且其中一路同步信号经PXI总线引入到网络数传组件中；所述网络数传组件以所述同步信号为基础向待测频综发送控制字，接收并缓存待测频综返回的回送字，将所述回送字通过PXI总线发送给所述PXI控制器；所述开关阵列组件根据所述PXI控制器的控制实现待测频综各输出通道间的切换，将待测频综发送的射频信号输入到对应的测试仪器中进行信号分析，所述测试仪器将测试结果通过路由器传输至所述PXI控制器。路由器通过LXI总线与所述PXI控制器连接。

上述实施例中，同步分配组件可接收或自生成待测频综的同步信号，并以此同步信号为基础通过数传组件完成对待测频综的控制，同时将同步信号转接给测试仪器，测试仪器通过开关阵列组件接收待测频综发送的视频信号，测试仪器将测试结果通过路由器传输给PXI控制器，完成待测频综的自动化同步测试，保证了测试结果的准确性和可靠性，大大提高了测试效率，缩减了测试时间，降低了人力成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种频综综合测试系统，其特征在于，包括：PXI机箱、PXI控制器、同步分配组件、网络数传组件、开关阵列组件、路由器和至少一种测试仪器；

所述PXI控制器、同步分配组件、网络数传组件和开关阵列组件依次插入PXI机箱的槽位中，并通过PXI总线相互连接；所述同步分配组件的同步信号输入端与待测频综的同步信号输出端连接，其同步信号输出端与所述网络数传组件和至少一种所述测试仪器连接；所述网络数传组件的网络端口与待测频综的网络端口连接；所述开关阵列组件的输入端与所述待测频综的测试端口连接，其输出端与所述至少一种测试仪器连接；所述至少一种测试仪器通过所述路由器与所述PXI控制器连接；

所述同步分配组件包括：可编程逻辑控制器FPGA、第一光耦隔离芯片、至少一个第二光耦隔离芯片、差分接收芯片和至少一个差分发送芯片；所述可编程逻辑控制器FPGA包括第一IP核；

所述可编程逻辑控制器FPGA的同步信号输入端通过第一光耦隔离芯片和/或差分接收芯片与所述待测频综的同步信号输出端连接，FPGA的至少一个同步信号输出端通过第二光耦隔离芯片和/或差分发送芯片连接至前面板，供所述测试仪器设备使用；FPGA的一个同步信号输出端与PXI总线双向连接，且FPGA通过所述第一IP核与PXI总线双向连接。

2.根据权利要求1所述的频综综合测试系统，其特征在于，根据PXI控制器的控制，所述同步分配组件接收或自生成待测频综的同步信号，所述网络数传组件以所述同步信号为基础实现对待测频综的控制；所述至少一种测试仪器以所述同步信号为基础通过开关阵列组件接收待测频综发送的射频信号，并将测试结果通过路由器传输给PXI控制器，完成待测频综的同步测试。

3.根据权利要求1所述的频综综合测试系统，其特征在于，所述同步分配组件还包括晶振，所述可编程逻辑控制器FPGA的同步输入端与所述晶振的输出端连接，所述晶振用于在触发模式为内部触发时，生成同步信号。

4.根据权利要求1至3任一项所述的频综综合测试系统，其特征在于，所述网络数传组件包括：核心控制器、光电转换模块和存储器；所述核心控制器包括千兆网控制器、DDR控制器和第二IP核；

所述核心控制器的同步信号端与PXI总线双向连接，且核心控制器通过所述第二IP核与PXI总线双向连接；所述核心控制器的千兆网控制器端口与所述光电转换模块双向连接，所述核心控制器的DDR控制器端口与所述存储器双向连接；所述光电转换模块与待测频综的网络端口连接。

5.根据权利要求4所述的频综综合测试系统，其特征在于，所述核心控制器采用核心控制器XilinxZynq-7035，所述光电转换模块采用RJ45-SFP光电转换模块。

6.根据权利要求1至3任一项所述的频综综合测试系统，其特征在于，所述开关阵列组件包括双路单刀六掷开关、第一端接开关和第二端接开关；

所述双路单刀六掷开关的第一路的分支端分别与所述至少一种测试仪器的射频输入端相连，其第一路的路公共端与第二路的公共端相连，第二路的分支端分别与第一端接开关的公共端和第二端接开关的公共端相连；所述第一端接开关的分支端和所述第二端接开关的分支端分别与所述待测频综的测试端口相连。

7.根据权利要求1至3任一项所述的频综综合测试系统，其特征在于，所述至少一种测试仪器包括频谱仪、相噪分析仪、频率计、检波器和示波器。

8.根据权利要求1至3任一项所述的频综综合测试系统，其特征在于，所述路由器通过LXI总线与所述PXI控制器连接。

9.一种频综综合测试方法，其特征在于，利用权利要求1至8任一项所述的频综综合测试系统实现如下步骤：

根据PXI控制器的控制，同步分配组件接收或自生成待测频综的同步信号，网络数传组件以所述同步信号为基础实现对待测频综的控制；测试仪器以所述同步信号为基础通过开关阵列组件接收待测频综发送的射频信号，并将测试结果通过路由器传输给PXI控制器，完成待测频综的同步测试。

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