采用以太网的外系统多信号自动测试装置设计与实现

发布时间：2017-10-02 20:07

  本文关键词：采用以太网的外系统多信号自动测试装置设计与实现

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【摘要】：在航空、航天飞行器的地面试验过程中,测量系统占据着越来越重要的地位,外系统多信号自动测试装置负责提供飞行试验中的各种信号状态、参数,同时对飞行试验中的遥测数据、模拟状态等多种信号进行采集,分析飞行器在试验过程中的状态,地面测量系统的稳定、高效运行,加速了飞行器等的研制周期,对后续型号的改进提供了有力的帮助。本文以航天一院某横向课题项目为依托,按照模块化、通用化的设计思路,结合实际项目要求,提出了采用以太网的多信号自动测试装置总体设计方案,对测量系统的多种信号进行分析验证,根据任务要求主要解决了以下几项关键技术:同时发送两路不同的图像数据,且能够实现图像数据的自检;通过FIFO的乒乓操作实现同时接收两路速率为1.96608Mbps的PCM并行数据流,通过以太网口回传给上位机进行分析;设计实现了由一个端口完成四级隔离分档电压的输出;对图像板PCB进行了信号完整性分析,通过固态存储器对图像数据进行采集,分析图像数据的正确性、稳定性;接收模拟开关信号,并对模拟量信号状态进行判断。为验证该测量装置的可靠性,文中搭建了测试系统,对发送的图像数据及PCM数据进行采集、分析、验证。此外,在调试过程中也通过大量的仿真进行硬件信号完整性分析,对回传的数据做了大量测试,确保产品的每一步调试都万无一失,在保证稳定性和准确性的同时确保了研制进度。
【关键词】：多信号 以太网 图像发送 信号完整性 乒乓操作
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V216
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-16
• 1.1 课题来源及背景9
• 1.2 课题研究目的及研究意义9-10
• 1.3 ATS的研究现状及发展趋势10-15
• 1.3.1 国外ATS发展现状10-12
• 1.3.2 国内ATS发展现状12-13
• 1.3.3 发展趋势13-15
• 1.4 本文主要内容及安排15-16
• 2 系统总体方案设计16-21
• 2.1 功能及指标概述16
• 2.2 方案设计16-20
• 2.2.1 以太网口背板总体设计17-18
• 2.2.2 图像板总体设计18-19
• 2.2.3 数据收发板总体设计19-20
• 2.3 关键技术介绍20
• 本章小结20-21
• 3 以太网口通讯板设计21-32
• 3.1 TCP/IP协议21-23
• 3.2 以太网口通信解决方案23-26
• 3.2.1 方案选型23-25
• 3.2.2 硬件电路设计25-26
• 3.3 以太网口背板总体逻辑设计26-31
• 3.3.1 W5300初始化28
• 3.3.2 通信控制28-31
• 本章小结31-32
• 4 图像板方案设计及实现32-44
• 4.1 双通道图像发送解决方案32-34
• 4.1.1 图像存储方案设计32
• 4.1.2 图像发送方案设计32-34
• 4.2 关键技术34-41
• 4.2.1 LVDS传输技术34-36
• 4.2.2 信号完整性分析36-41
• 4.3 图像板FPGA逻辑设计41-43
• 本章小结43-44
• 5 数据收发板设计44-55
• 5.1 数据收发板模块功能概述44
• 5.2 方案简介44-45
• 5.3 硬件电路设计45-49
• 5.3.1 隔离RS422接口电路设计45-46
• 5.3.2 四级隔离分档电压输出电路设计46-48
• 5.3.3 预令、动令采集电路设计48-49
• 5.4 关键模块逻辑设计49-54
• 5.4.1 乒乓操作思想简介50-51
• 5.4.2 FPGA内部缓冲模块搭建51
• 5.4.3 多通道并行数据采集解决方案51-54
• 本章小结54-55
• 6 性能测试及结果分析55-61
• 6.1 总体测试平台介绍55-56
• 6.2 图像板功能测试56-58
• 6.3 双通道并行数据采集测试58-60
• 本章小结60-61
• 7 总结与展望61-63
• 7.1 全文总结61-62
• 7.2 展望62-63
• 参考文献63-66
• 攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果66-68
• 致谢68-69

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本文编号：961549