隨著科學(xué)技術(shù)尤其電子技術(shù)的迅速發(fā)展,,通信設(shè)備功能越來(lái)越強(qiáng)大,種類越來(lái)越繁多,,對(duì)通信設(shè)備的維修測(cè)試提出了更高的要求。通信設(shè)備傳統(tǒng)的維修主要采用分立測(cè)試儀器的方式來(lái)進(jìn)行,,如果實(shí)現(xiàn)多種通信設(shè)備的維修測(cè)試,,往往需要很多分立的專用測(cè)試測(cè)量?jī)x器,維護(hù)保障方式效率低,,測(cè)試覆蓋率,、故障隔離率較低。適應(yīng)通信設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì),,結(jié)合測(cè)試診斷領(lǐng)域的新技術(shù),、新進(jìn)展,研制通信設(shè)備測(cè)試診斷系統(tǒng)滯滿足各種通信設(shè)備的系統(tǒng)級(jí)和電路板級(jí)的測(cè)試和故障診斷,,提高警惕測(cè)試覆蓋率,、故障診斷隔離率和維修保障效率,從而提高通信設(shè)備的維修保障能力,,已成為通信設(shè)備維修保障的重要發(fā)展方向,。
VXI總線接口不僅結(jié)構(gòu)緊湊、標(biāo)準(zhǔn)開放,、數(shù)據(jù)吞吐能力強(qiáng),、模塊可重復(fù)使用,而且虛擬儀器軟件結(jié)構(gòu)(VISA)解決了所使用的計(jì)算機(jī)和儀器之間的接口與應(yīng)用軟件開發(fā)環(huán)境的兼容性問(wèn)題,,因此在測(cè)試診斷系統(tǒng)得到了廣泛應(yīng)用,。GPIB標(biāo)準(zhǔn)總線作為一種成熟完善的標(biāo)準(zhǔn)儀器總線,在高頻,、微波頻段的自動(dòng)化測(cè)量領(lǐng)域是一種不可缺少的儀器總線技術(shù),。GPIB標(biāo)準(zhǔn)總線與VXI總線在系統(tǒng)應(yīng)用中,,無(wú)論在軟件還是硬件,都有著天然的兼容性和互補(bǔ)性,。兩者結(jié)合使系統(tǒng)的通用性,,功能及測(cè)量帶寬的擴(kuò)充
性和電磁兼容能力進(jìn)一步提高。因此,,航天測(cè)控通信設(shè)備測(cè)試診斷系統(tǒng)采用以VXI總線為主,,GPIB為輔的系統(tǒng)總線構(gòu)架。
一,、系統(tǒng)組成
航天測(cè)控通信設(shè)備測(cè)試診斷系統(tǒng)包括硬件平臺(tái),、軟件平臺(tái)和TPS(測(cè)試程序集)三個(gè)部分。
硬件平臺(tái)主要由主控計(jì)算機(jī),、程控電源,、測(cè)量?jī)x器模塊、組合便攜移動(dòng)機(jī)箱,、VXI機(jī)箱以及其他部件等組成,。其中測(cè)量?jī)x器模塊包括綜合信號(hào)源、頻譜分析儀,、微波功率計(jì),、微波頻率計(jì)、VXI綜合測(cè)量接收機(jī),、微波開頭,、數(shù)字多用表、誤碼儀,、任意波發(fā)生器,、示波器、A/D模塊,、D/A模塊,、數(shù)字I/O、矩陣開關(guān)等,。軟件平臺(tái)包括系統(tǒng)設(shè)置管理,、系統(tǒng)校準(zhǔn)/自檢、TPS開發(fā)平臺(tái),、TPS執(zhí)行平臺(tái),、綜合信息查詢等幾部分。TPS包括通信設(shè)備的系統(tǒng)級(jí)TPS和電路板級(jí)TPS,。
二,、系統(tǒng)工作原理
對(duì)于通信設(shè)備的系統(tǒng)級(jí)測(cè)試,被測(cè)對(duì)象的主要測(cè)試接口有天線口,、音頻接口(耳機(jī),、話筒)和數(shù)傳口,。被測(cè)通信設(shè)備的測(cè)試接口通過(guò)ITA(接口適配器)與通信設(shè)備測(cè)試診斷系統(tǒng)相連,從而形成測(cè)試通道,,實(shí)現(xiàn)測(cè)試儀器與被測(cè)對(duì)象的連接,。在主控計(jì)算機(jī)軟件平臺(tái)的控制下,測(cè)試儀器資源向被測(cè)通信設(shè)備發(fā)送激勵(lì),、采集響應(yīng)實(shí)現(xiàn)通信設(shè)備的系統(tǒng)級(jí)測(cè)試,,通過(guò)與該測(cè)試參數(shù)的正常值進(jìn)行對(duì)比,給出被測(cè)對(duì)象正?;蛴泄收系慕Y(jié)論,。通過(guò)開關(guān)陣列(包括微波開關(guān)和繼電器開關(guān))的合理轉(zhuǎn)接,實(shí)現(xiàn)不同種類測(cè)試參數(shù)的自動(dòng)測(cè)試,。
對(duì)于通信設(shè)備電路板的測(cè)試和故障診斷,,被測(cè)對(duì)象的主要接口為電路板的邊緣連接器,以及射頻連接器,,如SMA,、BNC、SMC等接口形式,。被測(cè)電路板通過(guò)通用適配板,、ITA與系統(tǒng)測(cè)試儀器資源相連,形成測(cè)試通道,,實(shí)現(xiàn)測(cè)試儀器與被測(cè)對(duì)象的連接。在主控計(jì)算機(jī)軟件平臺(tái)的控制下,,結(jié)合開關(guān)陣列,,采用自動(dòng)與人工相結(jié)合的方式,系統(tǒng)能夠?qū)Ρ粶y(cè)電路板多達(dá)128針的儀器資源進(jìn)行自由配置,。并且通過(guò)ITA面板上的數(shù)字I/O測(cè)試接口,,數(shù)字探筆、模擬探筆,、夾具等測(cè)試接口,,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)沒有引到的電路板邊緣連接器的重要測(cè)試信號(hào)的測(cè)試。主控計(jì)算機(jī)是測(cè)試診斷過(guò)程的指揮控制中心,,對(duì)數(shù)據(jù)采集及激勵(lì)設(shè)備的工作進(jìn)行協(xié)調(diào)和控制,。測(cè)試數(shù)據(jù)送故障診斷數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行預(yù)處理。對(duì)于電路板級(jí)故障診斷,,在運(yùn)行TPS的控制,,引導(dǎo)測(cè)試夾具和探筆,逐步深入,,可將故障隔離到芯片級(jí),。
對(duì)于系統(tǒng)自檢,,在軟件平臺(tái)的自檢模塊的控制下,實(shí)現(xiàn)測(cè)試診斷信息的統(tǒng)計(jì)查詢和共享,。
三,、系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)
航天測(cè)控通信設(shè)備測(cè)試診斷系統(tǒng)軟件是在航天測(cè)控公司軟件產(chǎn)品Fault doctor 2.0基礎(chǔ)上,針對(duì)通信設(shè)備測(cè)試診斷的特點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì),,采用了軟總線技術(shù),、動(dòng)態(tài)加載技術(shù)、COM技術(shù),、GDI+技術(shù),、ASP2.0技術(shù)、BCG界面技術(shù),、VPP規(guī)范儀器互換技術(shù),、測(cè)試參數(shù)庫(kù)、外掛模塊等技術(shù),,建立了從系統(tǒng)級(jí)測(cè)試,、電路板級(jí)測(cè)試到電路板級(jí)故障診斷的通信設(shè)備“測(cè)試/診斷/管理一體化”的軟件框架模型,并為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程故障診斷等預(yù)留了接口,。
軟件總體結(jié)構(gòu)有四個(gè)大模塊,,每個(gè)大模塊又包括若干小模塊,模塊和模塊之間功能互相獨(dú)立,,在主控程序控制下,,通過(guò)接口傳遞功能需求和進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳遞及修改。四個(gè)大的功能模塊包括:系統(tǒng)綜合管理,,包括系統(tǒng)啟用/注銷,、系統(tǒng)自檢/校準(zhǔn)和系統(tǒng)維護(hù);TPS開發(fā),,采用圖形化編程或建模,;TPS執(zhí)行,完成對(duì)被測(cè)對(duì)象的測(cè)試和故障診斷,,提供自動(dòng)檢測(cè)和信息提示功能,;綜合自息查詢,包含基本查詢和高級(jí)查詢,。
隨著現(xiàn)代通信技術(shù),、電子技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展,通信設(shè)備功能和性能得到 極大的地提高,,同時(shí)對(duì)通信設(shè)備的維修保障提出了更高的要求,。模塊化、開放式的航天測(cè)控通信設(shè)備測(cè)試診斷系統(tǒng),,可適用多種類的通信設(shè)備系統(tǒng)級(jí)和電路板級(jí)的測(cè)試和故障診斷,,提高通信設(shè)備維護(hù)保障能力,。采用該系統(tǒng)對(duì)電臺(tái)、接力設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)終端進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)和電路板級(jí)的測(cè)試診斷,,與常規(guī)維修手段相比,,可提高維修保障效率50%以上。