RU157942U1

RU157942U1 - HARDWARE AND SOFTWARE COMPLEX FOR SETTING AND TESTS OF A MULTI-CHANNEL COMPUTER BLOCK

Info

Publication number: RU157942U1
Application number: RU2015113781/08U
Authority: RU
Inventors: Геннадий Владимирович Кауфман; Андрей Васильевич Вицукаев; Иван Николаевич Матвеев; Дмитрий Юрьевич Муринец; Ольга Николаевна Гвоздкова; Дмитрий Сергеевич Лавренюк
Original assignee: Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова"
Priority date: 2015-04-14
Filing date: 2015-04-14
Publication date: 2015-12-20

Abstract

Аппаратно-программный комплекс для настройки и испытаний многоканального вычислительного блока цифрового диаграммообразования, содержащий устройство управления, синхронизатор, блок формирования высокочастотных тестовых сигналов, отличающийся тем, что дополнительно введены формирователь коэффициентов цифрового диаграммообразования и устройство оценки правильности функционирования вычислительного блока, при этом первый выход синхронизатора соединен с входом блока формирования высокочастотных тестовых сигналов, N выходов которого являются N выходами аппаратно-программного комплекса для настройки и испытаний вычислительного блока цифрового диаграммообразования, где N число большее либо равное 2, второй выход синхронизатора соединен с входом формирователя коэффициентов цифрового диаграммообразования, третий выход синхронизатора является N+1 внешним выходом аппаратно-программного комплекса для настройки и испытаний вычислительного блока цифрового диаграммообразования, выход устройства управления соединен с входом синхронизатора, первый вход-выход устройства управления является первым внешним входом-выходом аппаратно-программного комплекса для настройки и испытаний вычислительного блока цифрового диаграммообразования, второй вход-выход устройства управления соединен с первым входом-выходом формирователя коэффициентов цифрового диаграммообразования, третий вход-выход устройства управления соединен с первым входом-выходом устройства оценки правильности функционирования вычислительного блока, при этом второй вход-выход устройства оценки правильности функционирования вычислительн�A hardware-software complex for tuning and testing a multi-channel digital block of digital diagram formation, comprising a control device, a synchronizer, a block for generating high-frequency test signals, characterized in that a shaper of coefficients of digital diagram formation and a device for evaluating the correct functioning of the computing block are additionally introduced, while the first output of the synchronizer is connected with the input of the unit for generating high-frequency test signals, N outputs of which they are N outputs of the hardware-software complex for tuning and testing the digital block of digital diagram formation, where N is a number greater than or equal to 2, the second output of the synchronizer is connected to the input of the generator of coefficients of digital diagram formation, the third output of the synchronizer is N + 1 external output of the hardware and software complex settings and tests of the computational unit of digital chart formation, the output of the control device is connected to the input of the synchronizer, the first input-output of the device and the control is the first external input-output of the hardware-software complex for setting up and testing the digital block of the digital diagram formation, the second input-output of the control device is connected to the first input-output of the generator of coefficients of digital diagram formation, the third input-output of the control device is connected to the first input-output devices for evaluating the correct functioning of the computing unit, while the second input-output device for evaluating the correct functioning of the computing

Description

Полезная модель относится к средствам автоматизированного контроля, настройки и испытаний многоканальных вычислительных блоков для цифровой обработки сигналов (ЦОС), применяемых в решении задач цифрового диаграммообразования (ЦДО) антенн.The utility model relates to automated control, tuning and testing of multichannel computing units for digital signal processing (DSP), used in solving problems of digital antenna diagramming (DAC) of antennas.

Известен «Программно-аппаратный стенд для диагностики цифровых и микропроцессорных блоков» [RU 2324967 опубликовано 20.05.2008 МПК G05B 23/02], содержащий компьютер с моделирующим программным обеспечением функций формирования тестовых сигналов, сравнения тестовых сигналов с сигналами, формируемыми на выходах диагностируемого блока, визуализации и регистрации результатов контроля, а также блок дискретного ввода-вывода, содержащий подключенную к системной шине ISA компьютера схему сопряжения с шиной ISA по магистралям данных и управления. К шине подключена схема дешифрации адреса блока дискретного ввода-вывода, предназначенная для выбора порта схемы внешнего параллельного интерфейса, через который осуществляется обмен информацией между компьютером и диагностируемым блоком. При этом к схеме дешифрации подсоединены схемы внешнего параллельного интерфейса и схема коммутации, предназначенная для направления передачи портов. Диагностируемые блоки подключены к компьютеру через переходные устройства, которые выполнены в виде шлейфа с разъемами для подключения диагностируемых блоков и блока дискретного ввода-вывода, а блок дискретного ввода-вывода обеспечивает работу стенда в режиме эмуляции реальных условий функционирования диагностируемых блоков.The well-known "Software and hardware stand for the diagnosis of digital and microprocessor units" [RU 2324967 published 05/20/2008 IPC G05B 23/02], containing a computer with simulation software for the functions of generating test signals, comparing test signals with the signals generated at the outputs of the diagnosed unit, visualization and recording of control results, as well as a discrete input-output block containing a connection circuit with the ISA bus connected to the ISA system bus on the data and control lines. The bus is connected to a decryption circuit for the address of a discrete input-output block, designed to select a port for an external parallel interface circuit through which information is exchanged between the computer and the diagnosed unit. At the same time, external parallel interface circuits and a switching circuit designed to direct port transmission are connected to the decryption circuit. Diagnostic blocks are connected to the computer through transition devices, which are made in the form of a loop with connectors for connecting the diagnosed blocks and the discrete input-output block, and the discrete input-output block provides the stand in the emulation mode of the actual operating conditions of the diagnosed blocks.

Недостатком указанного решения является невозможность диагностики блоков ЦОС, содержащих аналого-цифровые преобразователи, поскольку тестовый сигнал на вход диагностируемых блоков подается только в цифровом виде.The disadvantage of this solution is the impossibility of diagnosing DSP units containing analog-to-digital converters, since the test signal to the input of the diagnosed units is supplied only in digital form.

Наиболее близким по технической сущности является «Автоматизированный комплекс контроля и диагностики (варианты)» [RU 2257604 опубликовано 27.07.2005 МПК G05B 23/02]. Автоматизированный комплекс для контроля и диагностики неисправностей радиоэлектронной аппаратуры, включает в себя блок синхронизации, блок формирования тестов, блок сопряжения и управляющий компьютер, соединенный входами-выходами с выходами-входами блока сопряжения, блок сопряжения установлен на свободный слот системной магистрали управляющего компьютера, коммутатор, группа выходов и группа входов которого являются соответственно группой выходов и группой входов автоматизированного комплекса контроля и диагностики для подключения к объекту контроля. Первый выход блока формирования тестов соединен с первым входом коммутатора, первый выход блока синхронизации подключен к синхронизирующему входу блока формирования тестов. Дополнительно введены логический анализатор, сигнатурный анализатор, блок цифровых осциллографов, блок программируемых источников электропитания, блок программируемых генераторов сигналов специальной формы и локальная магистраль обмена данными, через которую блок сопряжения соединен с блоком формирования тестов, логическим анализатором, сигнатурным анализатором, блоком цифровых осциллографов, блоком синхронизации, блоком программируемых источников электропитания, блоком программируемых генераторов сигналов специальной формы, коммутатором. Второй, третий, четвертый и пятый выходы блока синхронизации соединены с синхронизирующими входами соответственно сигнатурного анализатора, блока цифровых осциллографов, логического анализатора и блока программируемых источников электропитания, первый выход которого подключен к второму входу коммутатора, третий вход которого подключен к выходу блока программируемых генераторов сигналов специальной формы, выход коммутатора подключен к первому входу логического анализатора, второй вход которого и входы сигнатурного анализатора и блока цифровых осциллографов являются соответствующими входами автоматизированного комплекса контроля и диагностики для подключения к объекту контроля. Выходы блока формирования тестов и блока программируемых источников электропитания являются соответствующими выходами автоматизированного комплекса контроля и диагностики для подключения к объекту контроля, а информационные выходы управляющего компьютера являются выходами комплекса, при этом коммутатор содержит группу входов и группу выходов для подключения комплекса к объекту контроля, а также содержит дополнительные входы, которые соединены соответственно с выходами блока формирования тестов, блока программируемых источников электропитания, блока программируемых генераторов сигналов специальной формы, содержит отдельный выход, соединенный со входом логического анализатора для передачи с выхода объекта контроля на вход логического анализатора измеряемых сигналов отклика, при этом коммутатор предназначен для осуществления при работе комплекса в режиме встроенного контроля непосредственного поочередного подключения входов измерительных блоков к выходам блоков формирования соответствующих стимулирующих воздействий по командам от управляющего компьютера, а также для осуществления при работе комплекса в режимах контроля и диагностики соответствующего подключения объекта контроля к выходам источников стимулирующих воздействий и ко входам логического анализатора. Управляющий компьютер комплекса предназначен для хранения базы данных и программы работы комплекса, извлечения из базы данных программы контроля по заданному типу объекта, включая эталонные тесты, обеспечения работы всех составных частей комплекса по заданной программе, занесения тестов в буферную память блока формирования тестов, управления выдачей тестовых сигналов с блока формирования тестов, управления установкой параметров сигналов специальной формы для контроля аналоговых и аналого-цифровых схем, управления выдачей тестовых сигналов, измерением параметров сигналов отклика и сравнением сигналов отклика с эталонными сигналами по программе, фиксации результата сравнения, полученного в каждом такте, анализа результатов сравнения эталонных сигналов и сигналов отклика для каждого такта, формирования сообщений о положительных результатах контроля, выдачи сообщения о неисправности объекта контроля и о необходимости диагностики неисправностей, выдачи по программе диагностики указания на подключение щупов сигнатурного анализатора, логического анализатора и цифрового осциллографа в соответствующие промежуточные точки схемы, идентификации на основе анализа параметров сигналов, полученных с помощью сигнатурного анализатора, логического анализатора и цифрового осциллографа неисправности и выдачи уточнения на анализ других участков электрической схемы объекта контроля, управления последовательностью поочередного подключения входов измерительных блоков комплекса (цифрового осциллографа, логического анализатора, сигнатурного анализатора) с помощью коммутатора к выходам блоков формирования стимулирующих воздействий (блока формирования тестов, блока программируемых генераторов специальной формы, блока программируемых источников электропитания) по программе встроенного контроля. Логический анализатор снабжен на входе набором компараторов логического нуля и логической единицы и предназначен для подключения входными цепями к выходам коммутатора, а через коммутатор - к выходам объекта контроля, приема с выхода объекта контроля через коммутатор на входные цепи сигналов отклика, уровень которых может соответствовать значению логического нуля или логической единицы, идентификации выходных сигналов отклика объекта контроля значениями ноль или единицам, занесения этих значений в соответствующие разряды выходного регистра логического анализатора, формирования кода отклика на поданный на объект контроля входной тест, работы синхронно с блоком формирования тестов под управлением блока синхронизации.The closest in technical essence is "Automated complex monitoring and diagnostics (options)" [RU 2257604 published July 27, 2005 IPC G05B 23/02]. An automated complex for monitoring and diagnosing malfunctions of electronic equipment, includes a synchronization unit, a test generation unit, an interface unit and a control computer connected by inputs / outputs and outputs / inputs of an interface unit, the interface unit is installed on an empty slot on the control computer system trunk, a switch, the group of outputs and the group of inputs of which are respectively a group of outputs and a group of inputs of an automated complex for monitoring and diagnostics for connecting tions to the control object. The first output of the test generation unit is connected to the first input of the switch, the first output of the synchronization unit is connected to the synchronizing input of the test generation unit. In addition, a logic analyzer, a signature analyzer, a block of digital oscilloscopes, a block of programmable power supplies, a block of programmable signal generators of a special form, and a local data exchange line through which the interface unit is connected to a test generation block, a logic analyzer, a signature analyzer, a block of digital oscilloscopes, a block are introduced synchronization, block programmable power supplies, block programmable signal generators of a special form, to ommutator. The second, third, fourth and fifth outputs of the synchronization unit are connected to the synchronizing inputs of the signature analyzer, digital oscilloscope unit, logic analyzer and programmable power supply unit, the first output of which is connected to the second input of the switch, the third input of which is connected to the output of the special programmable signal generators block forms, the output of the switch is connected to the first input of the logical analyzer, the second input of which and the inputs of the signature analyzer and b eye digital oscilloscopes are respective inputs of complex automated control and diagnostics for connection to a control object. The outputs of the test generation unit and the programmable power supply unit are the corresponding outputs of the automated monitoring and diagnostics complex for connection to the control object, and the information outputs of the control computer are the outputs of the complex, while the switch contains a group of inputs and a group of outputs for connecting the complex to the control object, and contains additional inputs that are connected respectively to the outputs of the test generation unit, programmable source unit the power supply, a block of programmable signal generators of a special form, contains a separate output connected to the input of the logical analyzer for transmitting measured response signals from the output of the control object to the input of the logical analyzer, while the switch is designed to directly connect the measurement inputs directly in the complex in the built-in control mode blocks to the outputs of the blocks of the formation of the corresponding stimulating actions by commands from the control computer RA, as well as for the implementation during operation of the complex in the control and diagnostic modes of the corresponding connection of the control object to the outputs of the sources of stimulating effects and to the inputs of the logical analyzer. The control computer of the complex is designed to store the database and the program of the complex, extract the control program from the database for a given type of object, including benchmarks, ensure the operation of all components of the complex according to a given program, enter tests into the buffer memory of the test generation block, and control the issuance of test signals from the unit for generating tests, controlling the installation of parameters of signals of a special form for monitoring analog and analog-to-digital circuits, controlling the issuance of test Ignals, by measuring the parameters of the response signals and comparing the response signals with the reference signals according to the program, fixing the comparison result obtained in each cycle, analyzing the results of comparing the reference signals and response signals for each cycle, generating messages about the positive results of the control, issuing a message about the malfunction of the control object and about the need for troubleshooting, issuing, according to the diagnostic program, instructions for connecting the probes of the signature analyzer, logic analyzer and qi the oscilloscope to the corresponding intermediate points of the circuit, identification based on the analysis of signal parameters obtained using the signature analyzer, logic analyzer and digital oscilloscope malfunctions and issuing a refinement for the analysis of other sections of the electrical circuit of the monitoring object, controlling the sequence of alternately connecting the inputs of the measuring units of the complex (digital oscilloscope , logical analyzer, signature analyzer) using the switch to the outputs of the forming units I stimulating influences (block forming tests, block programmable generators of a special form, block programmable power supplies) under the program of built-in control. The logic analyzer is equipped with a set of comparators of logical zero and a logical unit at the input and is designed to connect input circuits to the outputs of the switch, and through the switch to the outputs of the control object, receive from the output of the control object through the switch to the input circuit response signals, the level of which can correspond to the value of the logical zero or a logical unit, identification of the output signals of the response of the control object with values of zero or units, recording these values in the corresponding bits of the output p a logger analyzer, generating a response code for the input test submitted to the control object, working synchronously with the test generation unit under the control of the synchronization unit.

Недостатком указанного технического решения является его сложность и невозможность применения для тестирования многоканальных вычислительных блоков предназначенных для формирования цифровых диаграмм направленности антенны.The disadvantage of this technical solution is its complexity and the inability to use for testing multichannel computing units designed to generate digital antenna patterns.

Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в формировании тестовых и имитационных сигналов и последующем контроле формирования цифровых диаграмм направленности (ЦДН) многоканальным вычислительным блоком.The technical result of the proposed utility model is the formation of test and simulation signals and the subsequent control of the formation of digital radiation patterns (DDS) with a multi-channel computing unit.

Задачей предлагаемой полезной модели является создание аппаратно-программного комплекса обеспечивающего тестирование многоканального вычислительного блока в режиме формирования цифровых диаграмм направленности (ЦДН) антенны.The objective of the proposed utility model is the creation of a hardware-software complex that provides testing of a multi-channel computing unit in the mode of generating digital radiation patterns (DPS) of the antenna.

Сущность предлагаемого аппаратно-программного комплекса для настройки и испытаний многоканального вычислительного блока цифрового диаграммообразования (ЦДО) заключается в том, что он содержит устройство управления, синхронизатор, блок формирования высокочастотных тестовых сигналов.The essence of the proposed hardware-software complex for setting up and testing a multi-channel digital block diagram (CDO) computing unit is that it contains a control device, a synchronizer, a unit for generating high-frequency test signals.

Новым в предлагаемом техническом решении является введение формирователя коэффициентов цифрового диаграммообразования и устройства оценки правильности функционирования вычислительного блока. Первый выход синхронизатора соединен с входом блока формирования высокочастотных тестовых сигналов, N выходов которого являются N выходами аппаратно-программного комплекса для настройки и испытаний многоканального вычислительного блока ЦДО, где N число большее либо равное 2. Второй выход синхронизатора соединен с входом формирователя коэффициентов цифрового диаграммообразования, третий выход синхронизатора является N+1 внешним выходом аппаратно-программного комплекса для настройки и испытаний многоканального вычислительного блока ЦДО. Выход устройства управления соединен с входом синхронизатора, первый вход-выход устройства управления является первым внешним входом-выходом аппаратно-программного комплекса для настройки и испытаний многоканального вычислительного блока ЦДО, второй вход-выход устройства управления соединен с первым входом-выходом формирователя коэффициентов цифрового диаграммообразования, а третий вход-выход устройства управления соединен с первым входом-выходом устройства оценки правильности функционирования вычислительного блока. При этом второй вход-выход устройства оценки правильности функционирования вычислительного блока является вторым внешним входом-выходом аппаратно-программного комплекса для настройки и испытаний многоканального вычислительного блока ЦДО, а второй вход-выход формирователя коэффициентов цифрового диаграммообразования является третьим внешним входом-выходом аппаратно-программного комплекса для настройки и испытаний многоканального вычислительного блока ЦДО.New in the proposed technical solution is the introduction of a shaper of coefficients of digital diagram formation and a device for evaluating the correct functioning of the computing unit. The first synchronizer output is connected to the input of the high-frequency test signal generation unit, N outputs of which are N outputs of the hardware and software complex for setting up and testing the multi-channel computing unit of the CDO, where N is a number greater than or equal to 2. The second synchronizer output is connected to the input of the digital generator of coefficients, the third output of the synchronizer is N + 1 external output of the hardware-software complex for tuning and testing a multi-channel computing unit BEFORE. The output of the control device is connected to the input of the synchronizer, the first input-output of the control device is the first external input-output of the hardware and software complex for setting up and testing the multichannel computing unit of the CDO, the second input-output of the control device is connected to the first input-output of the generator of coefficients of digital diagram formation, and the third input-output of the control device is connected to the first input-output of the device for evaluating the correct functioning of the computing unit. In this case, the second input-output of the device for evaluating the correct functioning of the computing unit is the second external input-output of the hardware-software complex for setting up and testing the multi-channel computing unit of the CDO, and the second input-output of the digital form factor coefficients generator is the third external input-output of the hardware-software complex for tuning and testing the multi-channel computing unit of the CDO.

На Фиг. 1 изображена структурная схема аппаратно-программного комплекса для настройки и испытаний многоканального вычислительного блока ЦДО.In FIG. 1 shows a block diagram of a hardware-software complex for tuning and testing a multi-channel computing unit of a CDO.

На Фиг. 2 изображена структурная схема устройства оценки правильности функционирования вычислительного блока.In FIG. 2 shows a block diagram of a device for evaluating the correct functioning of a computing unit.

На Фиг. 3 изображена структурная схема формирователя коэффициентов цифрового диаграммообразования.In FIG. 3 shows a block diagram of a shaper of coefficients of digital diagram formation.

Аппаратно-программный комплекс для настройки и испытаний многоканального вычислительного блока ЦДО содержит устройство управления 1, блок формирования высокочастотных тестовых сигналов 2, синхронизатор 3, устройство оценки правильности функционирования вычислительного блока 4, формирователь коэффициентов цифрового диаграммообразования 5.The hardware-software complex for setting up and testing the multichannel computing unit of the CDO contains a control device 1, a unit for generating high-frequency test signals 2, a synchronizer 3, a device for evaluating the correct functioning of the computing unit 4, a coefficient generator for digital chart formation 5.

Первый выход синхронизатора 3 соединен с входом блока формирования высокочастотных тестовых сигналов 2, N выходов которого являются N выходами аппаратно-программного комплекса для настройки и испытаний многоканального вычислительного блока ЦДО, где N число большее либо равное 2. Второй выход синхронизатора 3 соединен с входом формирователя коэффициентов цифрового диаграммообразования 5, третий выход синхронизатора 3 является N+1 внешним выходом аппаратно-программного комплекса для настройки и испытаний вычислительного блока ЦДО. Выход устройства управления 1 соединен с входом синхронизатора 3. Первый вход-выход устройства управления 1 является первым внешним входом-выходом аппаратно-программного комплекса для настройки и испытаний вычислительного блока ЦДО, второй вход-выход устройства управления 1 соединен с первым входом-выходом формирователя коэффициентов цифрового диаграммообразования 5, третий вход-выход устройства управления 1 соединен с первым входом-выходом устройства оценки правильности функционирования вычислительного блока 4. Второй вход-выход устройства оценки правильности функционирования вычислительного блока 4 является вторым внешним входом-выходом аппаратно-программного комплекса для настройки и испытаний вычислительного блока ЦДО, а второй вход-выход формирователя The first output of the synchronizer 3 is connected to the input of the unit for generating high-frequency test signals 2, the N outputs of which are N outputs of the hardware-software complex for tuning and testing the multi-channel computing unit of the CDO, where N is a number greater than or equal to 2. The second output of the synchronizer 3 is connected to the input of the coefficient generator 5, the third output of the synchronizer 3 is N + 1 external output of the hardware-software complex for tuning and testing the computing unit of the CDO. The output of the control device 1 is connected to the input of the synchronizer 3. The first input-output of the control device 1 is the first external input-output of the hardware and software complex for setting up and testing the DLC computing unit, the second input-output of the control device 1 is connected to the first input-output of the coefficient generator 5, the third input-output of the control device 1 is connected to the first input-output of the device for evaluating the correct functioning of the computing unit 4. The second input-output of the device The evaluation unit for the correct functioning of the computing unit 4 is the second external input-output of the hardware-software complex for setting up and testing the computing unit of the CDO, and the second input-output of the shaper

коэффициентов цифрового диаграммообразования 5 является третьим внешним входом-выходом аппаратно-программного комплекса для настройки и испытаний вычислительного блока ЦДО.coefficients of digital chart formation 5 is the third external input-output of the hardware-software complex for tuning and testing the computing unit of the CDO.

Устройство оценки правильности функционирования вычислительного блока 4 содержит ОЗУ 10, ПЗУ 11, компаратор 12, устройство связи 13. Выход ОЗУ 10 соединен с первым входом компаратора 12, вход ОЗУ 10 соединен с первым выходом устройства связи 13. Выход ПЗУ 11 соединен со вторым входом компаратора 12, вход ПЗУ 11 соединен со вторым выходом устройства связи 13. Вход устройства связи 13 соединен с выходом компаратора 12. Первый вход-выход устройства связи 13 является первым входом-выходом устройства оценки правильности функционирования вычислительного блока 4, второй вход-выход устройства связи 13 является вторым входом-выходом устройства оценки правильности функционирования вычислительного блока 4.The device for evaluating the correct functioning of the computing unit 4 contains RAM 10, ROM 11, a comparator 12, a communication device 13. The output of RAM 10 is connected to the first input of the comparator 12, the input of RAM 10 is connected to the first output of the communication device 13. The output of the ROM 11 is connected to the second input of the comparator 12, the input of the ROM 11 is connected to the second output of the communication device 13. The input of the communication device 13 is connected to the output of the comparator 12. The first input-output of the communication device 13 is the first input-output of the device for evaluating the correct functioning of the computing unit 4, the second input-output of the communication device 13 is the second input-output of the device for evaluating the correct functioning of the computing unit 4.

Формирователь коэффициентов цифрового диаграммообразования 5 содержит оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 6, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 7, мультиплексор 8, устройство связи 9. Вход-выход ОЗУ 6 соединен с первым входом-выходом мультиплексора 8, вход-выход ПЗУ 7 соединен с вторым входом-выходом мультиплексора 8, третий вход-выход мультиплексора 8 соединен с первым входом-выходом устройства связи 9. Второй вход-выход устройства связи 9 является первым входом-выходом формирователя коэффициентов цифрового диаграммообразования 5, третий вход-выход устройства связи 9 является вторым входом-выходом формирователя коэффициентов цифрового диаграммообразования 5, вход мультиплексора 8 является входом формирователя коэффициентов цифрового диаграммообразования 5.The coefficient generator of digital diagram formation 5 contains random access memory (RAM) 6, read-only memory (ROM) 7, multiplexer 8, communication device 9. The input-output of the RAM 6 is connected to the first input-output of the multiplexer 8, the input-output of the ROM 7 is connected to the second input-output of the multiplexer 8, the third input-output of the multiplexer 8 is connected to the first input-output of the communication device 9. The second input-output of the communication device 9 is the first input-output of the generator of coefficients of digital diagram formation 5, the third input-output of the communication device 9 is the second input-output of the coefficient generator of digital diagramming 5, the input of the multiplexer 8 is the input of the factor generator of digital diagramming 5.

Аппаратно-программный комплекс для настройки и испытаний многоканального вычислительного блока ЦДО может применяться для тестирования вычислительных блоков ЦОС, например таких производителей как PENTEK (Multichannel РМС/ХМС module Model 7142, MODEL 6826 и др. The hardware-software complex for tuning and testing the multi-channel computing unit of the DAC can be used to test the computing units of the DSP, for example, manufacturers such as PENTEK (Multichannel PMC / HMS module Model 7142, MODEL 6826, etc.

(http://ww.pentek.com/products), Nallatech (XMC-220, XMC-240 и др. (http://www.nallatech.com/wp-conten/uploads/xms-220_product_briefl.pdf) и т.д. Такие блоки являются многоканальными, содержат аналого-цифровые преобразователи (АЦП) для каждого канала, имеют входы для внешней синхронизации вычислительного процесса, и контроллеры интерфейса для различных шин передачи данных PCI, VME и др., обеспечивающих связь с различными блоками.(http://ww.pentek.com/products), Nallatech (XMC-220, XMC-240, etc. (http://www.nallatech.com/wp-conten/uploads/xms-220_product_briefl.pdf) and etc. Such blocks are multi-channel, contain analog-to-digital converters (ADCs) for each channel, have inputs for external synchronization of the computing process, and interface controllers for various data buses PCI, VME, etc., providing communication with various blocks.

Перед началом работы тестируемый многоканальный вычислительный блок подключают к аппаратно-программному комплексу. Для этого N высокочастотных входов многоканального вычислительного блока подключают к соответствующим N выходам блока формирования высокочастотных тестовых сигналов 2 (N внешних выходов аппаратно-программного комплекса для настройки и испытаний многоканального вычислительного блока ЦДО), третий выход синхронизатора 3 (N+1 внешний выход аппаратно-программного комплекса для настройки и испытаний многоканального вычислительного блока ЦДО) подключают к синхровходу многоканального вычислительного блока, первый вход-выход устройства управления 1, второй вход-выход устройства оценки правильности функционирования вычислительного блока 4, второй вход-выход формирователя коэффициентов цифрового диаграммообразования 5 (соответственно первый, второй и третий внешний входы-выходы аппаратно-программного комплекса для настройки и испытаний многоканального вычислительного блока ЦДО) подключают к информационным входам-выходам тестируемого многоканального вычислительного блока.Before starting work, the tested multichannel computing unit is connected to a hardware-software complex. For this, N high-frequency inputs of a multi-channel computing unit are connected to the corresponding N outputs of the high-frequency test signal generating unit 2 (N external outputs of the hardware-software complex for tuning and testing the multi-channel computing unit of the CDO), the third output of the synchronizer 3 (N + 1 external output of the hardware and software complex for tuning and testing the multi-channel computing unit CDO) is connected to the synchro input of the multi-channel computing unit, the first input-output of the control device line 1, the second input-output of the device for evaluating the correct functioning of the computing unit 4, the second input-output of the coefficient generator of the digital diagram formation 5 (respectively, the first, second and third external inputs and outputs of the hardware-software complex for setting up and testing the multi-channel computing unit of the CDO) are connected to information inputs and outputs of the tested multichannel computing unit.

Работа аппаратно-программного комплекса для настройки и испытаний многоканального вычислительного блока ЦДО состоит из двух этапов.The operation of the hardware-software complex for setting up and testing the multichannel computing unit of the CDC consists of two stages.

На первом этапе работы осуществляется проверка многоканального вычислительного блока (N-канального вычислителя, где N≥2) на правильность формирования выравнивающих амплитудно-фазовых коэффициентов. Параметры диаграммы направленности антенны (ДНА) в At the first stage of work, the multichannel computing unit (N-channel computer, where N≥2) is checked for the correctness of the formation of equalizing amplitude-phase coefficients. Antenna radiation pattern (BOTTOM) parameters in

значительной мере определяются разбросами коэффициентов усиления приемных каналов и их фазовыми ошибками, а также параметрами элементов антенной решетки. Величина этих разбросов может сильно исказить ДНА. Цифровой метод формирования ДНА позволяет компенсировать межканальное рассогласование приемных каналов [«Цифровое формирование диаграммы направленности в фазированных антенных решетках» Григорьев Л.Н., М.: «Радиотехника», 2010 г. стр. 119]. Поэтому проверка многоканального вычислительного блока на правильность компенсации рассогласования является важной составляющей работы аппаратно-программного комплекса.to a large extent determined by the spread of the gain of the receiving channels and their phase errors, as well as the parameters of the elements of the antenna array. The magnitude of these scatter can greatly distort the bottom. The digital method for the formation of DND allows you to compensate for the interchannel mismatch of the receiving channels ["Digital beamforming in phased antenna arrays" Grigoryev LN, M .: "Radio Engineering", 2010, p. 119]. Therefore, checking the multichannel computing unit for the correctness of the mismatch compensation is an important component of the hardware-software complex.

Устройство управления 1 может быть выполнено в виде ЭВМ. Устройство управления 1 отправляет команды запуска работы аппаратно-программного комплекса (АПК) для настройки и испытаний многоканального вычислительного блока ЦДО в режиме проверки на правильность формирования выравнивающих амплитудно-фазовых коэффициентов со своего первого входа-выхода в многоканальный вычислительный блок, с третьего входа-выхода на первый вход-выход устройства оценки правильности функционирования вычислительного блока 4 и со своего выхода на вход синхронизатора 3. Синхронизатор 3 формирует тактовые импульсы синхронизирующие работу АПК следующим образом: на своем третьем выходе для многоканального вычислительного блока, для блока формирования высокочастотных тестовых сигналов 2 на своем первом выходе. Блок формирования высокочастотных тестовых сигналов 2 формирует на своих N выходах когерентные синусоидальные сигналы. Каждый из N выходов блока формирования высокочастотных тестовых сигналов 2 подключен к соответствующему входу многоканального вычислительного блока посредством кабельной сети. В случае рассогласования сигналов между каналами, вызванных неодинаковыми характеристиками передающих кабелей, в многоканальном вычислительном блоке формируются выравнивающие амплитудно-фазовые коэффициенты The control device 1 can be made in the form of a computer. The control device 1 sends the start-up commands of the hardware-software complex (AIC) to configure and test the multi-channel computing unit of the CDO in the mode of checking for the correct formation of equalizing amplitude-phase coefficients from its first input-output to the multi-channel computing unit, from the third input-output to the first input-output device for evaluating the correct functioning of the computing unit 4 and from its output to the input of the synchronizer 3. Synchronizer 3 generates clock pulses chronicling the work of the agro-industrial complex as follows: at its third output for a multi-channel computing unit, for a unit for generating high-frequency test signals 2 at its first output. The unit for generating high-frequency test signals 2 generates coherent sinusoidal signals at its N outputs. Each of the N outputs of the high-frequency test signal generation unit 2 is connected to the corresponding input of the multi-channel computing unit via a cable network. In the event of a mismatch of signals between the channels caused by the unequal characteristics of the transmission cables, equalizing amplitude-phase coefficients are formed in the multichannel computing unit

для компенсации рассогласований. Сигналы пропорциональные полученным амплитудно-фазовым коэффициентам поступают на второй внешний вход-выход аппаратно-программного комплекса для настройки и испытаний многоканального вычислительного блока ЦДО в устройство оценки правильности функционирования вычислительного блока 4. Через устройство связи 13 данные поступают в ОЗУ 10, откуда они загружаются в компаратор 12, где происходит сравнение амплитудно-фазовых характеристик между каналами в заданном диапазоне между данными, поступающими из ОЗУ 10 и данными, поступающими из ПЗУ 11. Эталонные выравнивающие амплитудно-фазовые коэффициенты заранее рассчитываются, исходя из известных тестовых сигналов и характеристик кабельной сети, и загружаются в ПЗУ 11 оператором посредством устройства управления 1 через устройство связи 13. Данные о результате сравнения поступает с первого входа-выхода устройства связи 13 на третий вход-выход устройства управления 1. В случае несовпадения амплитудно-фазовых характеристик по какому-либо из N каналов в допустимом диапазоне устройство управления 1 принимает решение, что многоканальный вычислительный блок не осуществляет компенсацию межканального рассогласования приемных каналов, и в устройстве управления 1 формируется команда завершения выполнения тестовой программы. После этого с помощью устройства управления 1 через устройство связи 13 осуществляется перепрограммирование многоканального вычислительного блока, и проверка многоканального вычислительного блока на правильность формирования выравнивающих амплитудно-фазовых коэффициентов повторяется.to compensate for discrepancies. Signals proportional to the obtained amplitude-phase coefficients are fed to the second external input-output of the hardware-software complex for setting up and testing the multichannel computing unit of the CDO into the device for evaluating the correct functioning of computing unit 4. Through the communication device 13, the data are sent to RAM 10, from where they are loaded into the comparator 12, where the amplitude-phase characteristics are compared between channels in a given range between data coming from RAM 10 and data coming from ROM 11 The reference equalizing amplitude-phase coefficients are calculated in advance based on known test signals and cable network characteristics, and loaded into the ROM 11 by the operator via the control device 1 through the communication device 13. Data on the comparison result is received from the first input-output of the communication device 13 to the third input-output of the control device 1. In the case of mismatch of the amplitude-phase characteristics on any of the N channels in the allowable range, the control device 1 decides that the multi-channel th computing unit does not perform the error compensation interchannel receiving channels, and the control device 1 generates a command completion of the test program. After that, using the control device 1 through the communication device 13, the multi-channel computing unit is reprogrammed, and the multi-channel computing unit is checked for the correct formation of equalizing amplitude-phase coefficients.

На втором этапе работы осуществляется проверка многоканального вычислительного блока по формированию цифровых диаграмм направленности.At the second stage of the work, a multichannel computing unit for the formation of digital radiation patterns is checked.

Устройство управления 1 отправляет команды запуска работы аппаратно-программного комплекса для настройки и испытаний The control device 1 sends commands to start the operation of the hardware-software complex for tuning and testing

многоканального вычислительного блока ЦДО в режиме проверки многоканального вычислительного блока по формированию цифровых диаграмм направленности со своего первого входа-выхода в многоканальный вычислительный блок, со второго входа-выхода на первый вход-выход формирователя коэффициентов цифрового диаграммообразования 5, с третьего входа-выхода на первый вход-выход устройства оценки правильности функционирования вычислительного блока 4 и со своего выхода на вход синхронизатора 3. Синхронизатор 3 формирует тактовые импульсы синхронизирующие работу АПК следующим образом: на своем третьем выходе для многоканального вычислительного блока, для формирователя коэффициентов цифрового диаграммообразования 5 на своем втором выходе, для блока формирования высокочастотных тестовых сигналов 2 на своем первом выходе. Блок формирования высокочастотных тестовых сигналов 2 формирует когерентные синусоидальные сигналы. Каждый из N выходов блока формирования высокочастотных тестовых сигналов 2 подключен к соответствующему входу многоканального вычислительного блока. Устройство управления 1 формирует команду запуска формирователя коэффициентов цифрового диаграммообразования 5, предназначенного для формирования коэффициентов цифрового диаграммообразования, и отправляет ее через устройство связи 9 в мультиплексор 8. Мультиплексор 8 загружает необходимые для построения многоканальным вычислительным блоком диаграмм направленности весовые коэффициенты из ОЗУ 6 и ПЗУ 7 и формирует на третьем выходе устройства связи 9, являющегося вторым входом-выходом формирователя коэффициентов цифрового диаграммообразования 5 и третьим внешним входом-выходом АПК, сигналы пропорциональные коэффициентам ЦДО. Таким образом, формирователь коэффициентов цифрового диаграммообразования 5 имитирует сканирование реальным лучом антенны, а именно берет на себя функции блока управления лучом, входящего в состав антенн с электронным управлением лучом. С учетом принятых весовых a multichannel computing unit of the CDO in the test mode of a multichannel computing unit for generating digital radiation patterns from its first input-output to the multichannel computing unit, from the second input-output to the first input-output of the digital forming factor coefficients 5, from the third input-output to the first input -the output of the device for evaluating the correct functioning of the computing unit 4 and from its output to the input of the synchronizer 3. Synchronizer 3 generates clock pulses synchronized which generate the work of the agroindustrial complex as follows: at its third output for a multi-channel computing unit, for a digital chart forming coefficient generator 5 at its second output, for a high-frequency test signal generation unit 2 at its first output. The unit for generating high-frequency test signals 2 generates coherent sinusoidal signals. Each of the N outputs of the unit for generating high-frequency test signals 2 is connected to the corresponding input of a multi-channel computing unit. The control device 1 generates a start command for the digital beamforming coefficient generator 5, which is intended for generating the digital beamforming coefficients, and sends it through the communication device 9 to the multiplexer 8. The multiplexer 8 loads the weight coefficients necessary for building the multi-channel computing block of the radiation patterns from RAM 6 and ROM 7 and generates at the third output of the communication device 9, which is the second input-output of the coefficient generator of the digital diagram mations 5 and the third external input-output of APK signals proportional coefficients DLC. Thus, the generator of coefficients of digital beamforming 5 simulates scanning with a real beam of the antenna, namely, it assumes the functions of the beam control unit, which is part of the antennas with electronic beam control. Given the accepted weight

коэффициентов многоканальный вычислительный блок производит обработку входного потока сигналов, поступающих от блока формирования высокочастотных тестовых сигналов 2, в соответствии со специальным алгоритмом. Полученные данные поступают на второй вход-выход аппаратно-программного комплекса для настройки и испытаний многоканального вычислительного блока ЦДО в устройство оценки правильности функционирования вычислительного блока 4. Через устройство связи 13 данные поступают в ОЗУ 10, откуда они загружаются в компаратор 12, где происходит сравнение амплитудно-фазовых характеристик между каналами в заданном диапазоне между данными, поступающими из ОЗУ 10 и данными, поступающими из ПЗУ 11. Заранее рассчитанные эталонные данные в ПЗУ 11 загружаются оператором посредством устройства управления 1 через устройство связи 13. Результат сравнения поступает с первого входа-выхода устройства связи 13 на третий вход-выход устройства управления 1. В случае несовпадения полученных данных устройство управления 1 принимает решение о неисправности многоканального вычислительного блока либо о наличии ошибок в программном обеспечении осуществляющем формирование ЦДЛ. В устройстве управления 1 формируется команда завершения выполнения тестовой программы. После этого с помощью устройства управления 1 через устройство связи осуществляется перепрограммирование многоканального вычислительного блока, и проверка многоканального вычислительного блока по формированию цифровых диаграмм направленности повторяется.coefficients, a multi-channel computing unit processes the input stream of signals from the unit for generating high-frequency test signals 2, in accordance with a special algorithm. The obtained data is fed to the second input-output of the hardware and software complex for setting up and testing the multichannel computing unit of the CDO into the device for evaluating the correct functioning of the computing unit 4. Through the communication device 13, the data are sent to RAM 10, from where they are loaded into the comparator 12, where the amplitude is compared -phase characteristics between channels in a given range between data coming from RAM 10 and data coming from ROM 11. Pre-calculated reference data in ROM 11 is loaded on by the operator through the control device 1 through the communication device 13. The comparison result is transmitted from the first input-output of the communication device 13 to the third input-output of the control device 1. If the received data do not match, the control device 1 makes a decision about the malfunction of the multi-channel computing unit or the presence of errors in software for the formation of the CDL. In the control device 1, a command is generated to complete the execution of the test program. After that, using the control device 1 through the communication device, the multi-channel computing unit is reprogrammed, and the verification of the multi-channel computing unit for the formation of digital radiation patterns is repeated.

Таким образом, за счет введения устройства оценки правильности функционирования вычислительного блока и формирователя коэффициентов цифрового диаграммообразования достигается возможность проверки функционирования многоканальных вычислительных блоков осуществляющих формирование цифровых диаграмм направленности антенн.Thus, by introducing a device for evaluating the correct functioning of the computing unit and the shaper of the coefficients of digital beamforming, it is possible to verify the functioning of multi-channel computing blocks generating digital antenna patterns.

Claims

A hardware-software complex for tuning and testing a multi-channel digital block of digital diagram formation, comprising a control device, a synchronizer, a block for generating high-frequency test signals, characterized in that a shaper of coefficients of digital diagram formation and a device for evaluating the correct functioning of the computing block are additionally introduced, while the first output of the synchronizer is connected with the input of the unit for generating high-frequency test signals, N outputs of which they are N outputs of the hardware-software complex for tuning and testing the digital block of digital diagram formation, where N is a number greater than or equal to 2, the second output of the synchronizer is connected to the input of the generator of coefficients of digital diagram formation, the third output of the synchronizer is N + 1 external output of the hardware and software complex settings and tests of the computational unit of digital chart formation, the output of the control device is connected to the input of the synchronizer, the first input-output of the device and the control is the first external input-output of the hardware-software complex for setting up and testing the digital block of the digital diagram formation, the second input-output of the control device is connected to the first input-output of the generator of coefficients of digital diagram formation, the third input-output of the control device is connected to the first input-output devices for evaluating the correct functioning of the computing unit, while the second input-output device for evaluating the correct functioning of the computing The first block is the second external input-output of the hardware-software complex for setting up and testing the multi-channel digital block diagramming coefficients, and the second input-output of the digital charting coefficients generator is the third external input-output of the hardware-software complex for setting up and testing the multichannel digital block diagrams .