CN114095079A - 一种电子设备远程联试的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电子设备远程联试的装置及方法，涉及电子技术领域，包括多个驱动终端，多个驱动终端通过光纤连接，每个参与系统联试的分系统处设置至少一个驱动终端，将分系统的通讯和射频信号连接到驱动终端上，驱动终端将分系统的通讯和射频信号转换为光信号之后，复合到一根光纤上，传输到远处的另一个驱动终端上，该驱动终端将光信号转换为相应的射频和通讯信号，并与远处的分系统交联。本发明采用一种同时支持通讯信号和射频信号且能够远距离使用，使系统联试时各分系统可以分布在各自的场地，而不必集中于一处，提高工作效率、降低费效比、缩短工作周期。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术领域，更为具体的，涉及一种电子设备远程联试的装置及方法。
背景技术
传统意义上的系统一般由若干实现单任务的分系统组成，各分系统之间通过射频信号、数字信号等相交联。在系统研发、生产和维修等工作中，需要将各分系统连接起来进行联合运行与测试，即系统联试(简称联试)。由于各分系统之间存在通讯和射频信号的电气连接关系，而连接电缆的长度对电气指标会造成影响，例如射频信号，连接电缆越长信号损耗越大。因此系统联试时，通常要求把各分系统集中在一处。一般，系统联试时把各个分系统都集中到一个中心实验室，按照系统架构将各分系统的通讯和射频信号接口连接起来，然后逐步完成各分系统之间的联试，最后实现整个系统的联试。例如一个由两个分系统组成的系统，联试时将两个分系统之间的TCP/IP通讯、RS485通讯、射频信号出和射频信号入对应连接起来，再进行测试，完成联试工作，见图1示意。然而，这种方式存在以下不足：
1)联试需要多种、多个分系统等众多设备协同工作，设备间形态各异，物流、转运到联试地点的工作量较大。并且如果联试是分阶段的，则需要多次往返运输，效率低下；
2)所有分系统各自完成调试、测试后方能开始联试，个别分系统的调试、测试进度会直接影响整个系统联试的进度；
3)需要各分系统的保障资源及人员到达在联试现场。并且，大多数情况下分系统独自的调试、测试与系统联试的工作安排不能完全兼顾，各团队被迫增加资源和人员数量；
4)分系统较多时，需要足够大的联试场地以容纳众多的设备，且各个分系统之间距离不一，无法满足信号功率和信号质量的要求。
5)全部设备集中在一起联试的方式必然造成供电、环控等负荷过于集中，必须使用针对性改造之后的场地。因而场地不易调整，势必造成成本增高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电子设备远程联试的装置及方法，采用一种同时支持通讯信号和射频信号且能够远距离使用，使系统联试时各分系统可以分布在各自的场地，而不必集中于一处，提高工作效率、降低费效比、缩短工作周期。
本发明的目的是通过以下方案实现的：
一种电子设备远程联试的装置，包括多个驱动终端，多个驱动终端通过光纤连接，每个参与系统联试的分系统处设置至少一个驱动终端，将分系统的通讯和射频信号连接到驱动终端上，驱动终端将分系统的通讯和射频信号转换为光信号之后，复合到一根光纤上，传输到远处的另一个驱动终端上，该驱动终端将光信号转换为相应的射频和通讯信号，并与远处的分系统交联。
进一步地，所示驱动终端包括第一光发射机和第一光接收机，所示第一光发射机中不加放大器，所述第一光接收机中设有低噪放模块；首先由激光器产生载波光信号，然后将输入的电信号调制到载波光信号上并输出；所述第一光接收机将输入的光信号中调制的电信号解调出来经过低噪放模块放大之后输出。
进一步地，所述驱动终端包括波分复用和解复用器、第二光发射机和第二光接收机、协议转换器和通讯接口；所述波分复用和解复用器分别与第一光发射机和第一光接收机连接，所述波分复用和解复用器分别与第二光发射机和第二光接收机连接，所述第二光发射机和第二光接收机分别与协议转换器连接，所述协议转换器与通讯接口连接。
进一步地，传输两个方向的射频光信号和通讯光信号，采用光波分复用和解复用的方式；第一光发射机输出的调制有通讯信号和射频信号的光信号采用波分复用和解复用器复合到一根光纤上；同时，光纤上的光信号采用波分复用和解复用器分解出调制有通讯信号和射频信号的光信号并传递给第二光接收机。在本发明的该实施方案中，传输两个方向的射频光信号和通讯光信号，两个方向采用不同频率的光信号进行信号的传输；光发射机输出的调制有通讯信号和射频信号的光信号的频率分别为f1、f2，通过玻璃基材表面的光学膜，完成两个不同频率光信号的汇聚，将两个频率光信号合成到一根光纤上；光接收机从光纤中接收光信号，通过玻璃基材表面的光学膜，从一根光纤中，分解出f1和f2的光频率信号，输出通讯信号和射频信号。同时，光接收机完成通讯信号和射频信号的光发射功能，采用的光频率为f3、f4，采用同样的方式，完成信号的传输功能。通讯信号输出和通讯信号输入、射频输出和射频输入四种信号传输时分别使用四种不同的光频率，能够极大程度的提高工作效率。
进一步地，所述通讯接口包括RS485协议通讯接口和TCP/IP协议通讯接口。
进一步地，所述驱动终端设有射频信号输出接口和射频信号输入接口。
一种基于如上任一所述电子设备远程联试的装置的方法，包括通讯子方法，所述通讯子方法包括如下子步骤：
S1，需要发出的RS485协议和TCP/IP协议的通讯信号进入驱动终端内部的通讯接口，将模拟信号转换为TTL电平的信号；
S2，协议转换器将已转换为TTL电平的各通讯信号采集、合并为若干数据包，送给第二光发射机转换为光信号；
S3，步骤S2的反方向，第二光接收机将光信号转换为电信号，并通过协议转换器将这些TTL电平信号按照步骤S2的合并方式逆向分解为不同的TTL电平通讯信号，通讯接口将TTL电平信号转换为符合各通讯协议的模拟信号。
一种基于如上任一所述电子设备远程联试的装置的方法，包括光收发子方法，所述光收发子方法包括：
第一光发射机中首先由激光器产生载波光信号，然后将输入的电信号调制到载波光信号上并不加放大直接输出；第一光接收机将输入的光信号中调制的电信号解调出来经过低噪放大处理之后输出。
一种基于如上任一所述电子设备远程联试的装置的方法，包括射频传输子方法，所述射频传输子方法包括子步骤：
步骤一，将需要发出的射频输出信号接入第一光发射机转换为光信号；
步骤二，将收到的光信号接入第一光接收机转换为射频输入信号。
一种基于如上任一所述电子设备远程联试的装置的方法，包括光波分复用和解复用子方法，所述光波分复用和解复用子方法包括子步骤：光发射机输出的调制有通讯信号和射频信号的光信号采用波分复用和解复用器复合到一根光纤上；同时，光纤上的光信号采用波分复用和解复用器分解出调制有通讯信号和射频信号的光信号并传递给光接收机。
本发明的有益效果包括：
本发明采用一种同时支持通讯信号和射频信号且能够远距离使用的系统联试的方法和装置，令系统联试时各分系统可以分布在各自的场地，而不必集中于一处，提高工作效率、降低费效比、缩短工作周期。
本发明光发射机中不加放大器，采用在光接收机中增加低噪放的形式满足系统差损要求，保证了整个系统射频信号相位噪声的要求。
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一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术下两个分系统组成的系统联试示意图；
图2为本发明装置的组成及结构原理示意图；
图3为本发明装置的驱动终端的结构原理示意图；
图4为本发明方法的步骤流程图。
具体实施方式
本说明书中所有实施例公开的所有特征，或隐含公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合和/或扩展、替换。
实施例1：如图1所示，一种电子设备远程联试的装置，由多个驱动终端彼此通过光纤连接而成，每个参与系统联试的分系统处设置至少一个驱动终端，将分系统的通讯和射频信号连接到驱动终端上，驱动终端将这些信号转换为光信号之后，复合到一根光纤上，传输到远处的另一个驱动终端上，该驱动终端将光信号转换为相应的射频和通讯信号，并与远处的分系统交联，如图2所示。
实施例2：在实施例1的基础上，在具体应用时，驱动终端设有一路RS485协议通讯接口、一路TCP/IP协议通讯接口、一路射频信号出、一路射频信号入。实施时，通讯协议不限于此，可以是带宽不大于200Mbps的其他通讯协议，接口路数也不限于此。驱动终端的组成如图3示意，工作原理如下：
第一光发射机和第一光接收机，第一光发射机中首先由激光器产生载波光信号，然后将输入的电信号调制到载波光信号上并输出；第一光接收机将输入的光信号中调制的电信号解调出来经过放大之后输出。为保证整个系统射频信号相位噪声的要求，在第一光发射机中不加放大器，采用在光接收机中增加低噪放的形式满足系统差损要求。
通讯功能，需要发出的RS485协议和TCP/IP协议的通讯信号进入驱动终端内部的通讯接口电路，将模拟信号转换为TTL电平的信号；
协议转换器将上述已转换为TTL电平的各通讯信号采集、合并为若干数据包，送给光发射机转换为光信号；
同时，反方向，光接收机将光信号转换为电信号，并通过协议转换器将这些TTL电平信号按照b)项的合并方法逆向分解为不同的TTL电平通讯信号，通讯接口电路将TTL电平信号转换为符合各通讯协议的模拟信号。
射频传输功能，将需要发出的射频输出信号接入光发射机转换为光信号；将收到的光信号接入光接收机转换为射频输入信号。
光波分复用和解复用，为保证在同一根光纤上，传输两个方向的射频光信号和通讯光信号，采用光波分复用和解复用的方式。第二光发射机输出的调制有通讯信号和射频信号的光信号采样波分复用方法复合到一根光纤上。同时，光纤上的光信号采用波分解复用技术分解出调制有通讯信号和射频信号的光信号并传递给光接收机。在本实施例中，传输两个方向的射频光信号和通讯光信号，两个方向采用不同频率的光信号进行信号的传输；光发射机输出的调制有通讯信号和射频信号的光信号的频率分别为f1、f2，通过玻璃基材表面的光学膜，完成两个不同频率光信号的汇聚，将两个频率光信号合成到一根光纤上；光接收机从光纤中接收光信号，通过玻璃基材表面的光学膜，从一根光纤中，分解出f1和f2的光频率信号，输出通讯信号和射频信号。同时，光接收机完成通讯信号和射频信号的光发射功能，采用的光频率为f3、f4，采用同样的方式，完成信号的传输功能。通讯信号输出和通讯信号输入、射频输出和射频输入四种信号传输时分别使用四种不同的光频率，能够极大程度的提高工作效率。
本发明应用于电子产品的研制和生产中的系统联试之后，验证了技术效果：达到联试工作的周期比之前缩短10％以上，物流和场地改造的费用下降40％以上。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
上述技术方案只是本发明的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本发明公开了应用方法和原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本发明上述具体实施方式所描述的方法，因此前面描述的方式只是优选的，而并不具有限制性的意义。
除以上实例以外，本领域技术人员根据上述公开内容获得启示或利用相关领域的知识或技术进行改动获得其他实施例，各个实施例的特征可以互换或替换，本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种电子设备远程联试的装置，其特征在于，包括多个驱动终端，多个驱动终端通过光纤连接，每个参与系统联试的分系统处设置至少一个驱动终端，将分系统的通讯和射频信号连接到驱动终端上，驱动终端将分系统的通讯和射频信号转换为光信号之后，复合到一根光纤上，传输到远处的另一个驱动终端上，该驱动终端将光信号转换为相应的射频和通讯信号，并与远处的分系统交联。
2.根据权利要求1所述的电子设备远程联试的装置，其特征在于，所示驱动终端包括第一光发射机和第一光接收机，所示第一光发射机中不加放大器，所述第一光接收机中设有低噪放模块；首先由激光器产生载波光信号，然后将输入的电信号调制到载波光信号上并输出；所述第一光接收机将输入的光信号中调制的电信号解调出来经过低噪放模块放大之后输出。
3.根据权利要求2所述的电子设备远程联试的装置，其特征在于，所述驱动终端包括波分复用和解复用器、第二光发射机和第二光接收机、协议转换器和通讯接口；所述波分复用和解复用器分别与第一光发射机和第一光接收机连接，所述波分复用和解复用器分别与第二光发射机和第二光接收机连接，所述第二光发射机和第二光接收机分别与协议转换器连接，所述协议转换器与通讯接口连接。
4.根据权利要求3所述的电子设备远程联试的装置，其特征在于，第一光发射机输出的调制有通讯信号和射频信号的光信号采用波分复用和解复用器复合到一根光纤上；同时，光纤上的光信号采用波分复用和解复用器分解出调制有通讯信号和射频信号的光信号并传递给第二光接收机。
5.根据权利要求3所述的电子设备远程联试的装置，其特征在于，所述通讯接口包括RS485协议通讯接口和TCP/IP协议通讯接口。
6.根据权利要求1所述的电子设备远程联试的装置，其特征在于，所述驱动终端设有射频信号输出接口和射频信号输入接口。
7.一种基于如权利要求1～6任一所述电子设备远程联试的装置的方法，其特征在于，包括通讯子方法，所述通讯子方法包括如下子步骤：
S1，需要发出的RS485协议和TCP/IP协议的通讯信号进入驱动终端内部的通讯接口，将模拟信号转换为TTL电平的信号；
S2，协议转换器将已转换为TTL电平的各通讯信号采集、合并为若干数据包，送给第二光发射机转换为光信号；
S3，步骤S2的反方向，第二光接收机将光信号转换为电信号，并通过协议转换器将这些TTL电平信号按照步骤S2的合并方式逆向分解为不同的TTL电平通讯信号，通讯接口将TTL电平信号转换为符合各通讯协议的模拟信号。
8.一种基于如权利要求1～6任一所述电子设备远程联试的装置的方法，其特征在于，包括光收发子方法，所述光收发子方法，包括：
第一光发射机中首先由激光器产生载波光信号，然后将输入的电信号调制到载波光信号上并不加放大直接输出；第一光接收机将输入的光信号中调制的电信号解调出来经过低噪放大处理之后输出。
9.一种基于如权利要求1～6任一所述电子设备远程联试的装置的方法，其特征在于，包括射频传输子方法，所述射频传输子方法包括子步骤：
步骤一，将需要发出的射频输出信号接入第一光发射机转换为光信号；
步骤二，将收到的光信号接入第一光接收机转换为射频输入信号。
10.一种基于如权利要求1～6任一所述电子设备远程联试的装置的方法，其特征在于，包括光波分复用和解复用子方法；所述光波分复用和解复用子方法包括子步骤：
光发射机输出的调制有通讯信号和射频信号的光信号采用波分复用和解复用器复合到一根光纤上；同时，光纤上的光信号采用波分复用和解复用器分解出调制有通讯信号和射频信号的光信号并传递给光接收机；通讯、射频输出和射频输入三种信号传输时分别使用三种不同的光频率。
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