雷达数字电路板故障诊断方法的研究

发布时间：2017-09-04 09:12

  本文关键词：雷达数字电路板故障诊断方法的研究

  更多相关文章： 自动测试系统 故障诊断 边界扫描 故障树分析 TPS开发

【摘要】：现代雷达作为在一种广泛应用的武器装备,在军事上被称为作战指挥者的“眼睛”,在国防领域发挥着重要的作用。伴随微电子技术的不断发展,雷达系统的功能和自动化程度不断提升,但同时也导致雷达装备复杂程度的增加,从而对雷达装备的维修保障和测试提出更高的要求。而且由于数字电路具有集成度高、抗干扰能力强等优点,雷达装备中数字电路的占比也越来越大。因此,结合自动测试系统研究雷达数字电路板的故障诊断方法就显得非常必要。本文在分析自动测试系统提供的相关资源的基础上,对雷达数字电路板的故障诊断方法进行研究,尤其是包含FPGA、DSP等大规模集成芯片的复杂数字电路板,提出了适用于本雷达电路板通用测试系统的诊断方案。主要工作和成果如下：1、熟悉自动测试系统提供的相关资源,完成自动测试系统软件平台底层5大类仪器功能库的开发。同时,为了保证自动测试系统的通用性,本文还通过搭建相关测试环境对仪器功能库的互换性进行验证。2、搭建以ASSET公司研发的ScanWorks软件为基础的边界扫描测试平台。在某雷达数字电路板的测试中,运用边界扫描链路测试和互联测试。针对实际应用中边界扫描器件与非边界扫描器件共存的情况,设计基于脚本语言的Macro测试,扩大了边界扫描测试的覆盖范围。最终,基于用户层面考虑,将边界扫描功能以模块的形式集成于雷达自动测试系统中,方便后续诊断流程的编写。3、针对可测性较差的雷达数字电路板,引入故障树分析方法。针对故障树的定性、定量分析,基于Matlab平台分别实现传统故障树分析方法和二元决策图方法,为后续的诊断规则做铺垫。最终,以某雷达串行I/O电路板为例,结合雷达电路板自动测试系统,将故障树分析应用于诊断过程中,编写相应的测试程序集(TPS)。4、以某型雷达数据处理板为例,在分析该电路板结构的基础上,结合雷达电路板自动测试系统,将故障树分析和边界扫描技术综合应用于故障诊断TPS开发,同时验证了该方案的可行性。本文的最后,对上述的一系列工作进行了总结,提出一些存在的问题,并对未来的工作进行了展望。
【关键词】：自动测试系统 故障诊断 边界扫描 故障树分析 TPS开发
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN952
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-14
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 相关技术的发展11-12
• 1.2.1 自动测试系统的发展概况11
• 1.2.2 故障诊断的发展和趋势11-12
• 1.3 论文研究内容及章节安排12-14
• 第二章 雷达电路板通用测试系统14-26
• 2.1 自动测试系统概述14
• 2.2 雷达电路板通用测试系统硬件框架14-16
• 2.3 雷达电路板通用测试系统软件框架16-19
• 2.3.1 自动测试系统的软件功能16-18
• 2.3.2 软件平台测试流程18-19
• 2.4 软件平台仪器功能库的设计与互换性验证19-22
• 2.4.1 软件平台仪器功能库的设计19-21
• 2.4.2 软件平台仪器功能库的互换性验证21-22
• 2.5 自动测试系统软件平台应用举例22-23
• 2.6 基于自动测试系统的雷达数字电路板的故障诊断方案23-25
• 2.7 本章小结25-26
• 第三章 边界扫描在雷达数字电路故障诊断中的应用26-42
• 3.1 边界扫描技术原理与方法26-32
• 3.1.1 边界扫描逻辑的基本结构26-29
• 3.1.2 边界扫描的测试类型29-32
• 3.2 边界扫描在雷达数字电路故障诊断中的应用32-41
• 3.2.1 边界扫描测试系统硬件组成32-33
• 3.2.2 边界扫描测试开发过程33-37
• 3.2.3 宏测试在数字电路板故障诊断中的应用37-38
• 3.2.4 边界扫描测试工具模块化设计与系统集成38-40
• 3.2.5 边界扫描在雷达电路板自动测试系统中的应用40-41
• 3.3 本章小结41-42
• 第四章 基于故障树分析的雷达数字电路故障诊断42-62
• 4.1 故障树分析概述42-43
• 4.2 故障树定性分析43-47
• 4.2.1 Semanderes算法43-44
• 4.2.2 Fussell-Vasely算法44-45
• 4.2.3 故障树结构编码设计45-46
• 4.2.4 Fussell-Vasely算法的编程实现46-47
• 4.3 故障树定量分析47-50
• 4.3.1 故障树定量分析方法47-48
• 4.3.2 基于不交型积之和定理的定量分析实现48-50
• 4.4 BDD在故障树分析中的应用50-57
• 4.4.1 故障树向BDD转换的方法与实现50-54
• 4.4.2 故障树基本事件排序54-55
• 4.4.3 基于BDD的故障树定性分析与实现55-56
• 4.4.4 基于BDD的故障树顶事件发生概率求取56
• 4.4.5 BDD方法与传统故障树分析方法的比较56-57
• 4.5 基于FTA的故障诊断顺序57-58
• 4.6 FTA在雷达数字电路故障诊断中的应用举例58-60
• 4.7 本章小结60-62
• 第五章 雷达数据处理板故障诊断及调试验证62-72
• 5.1 数据处理板的结构分析62-63
• 5.2 数据处理板的TPS设计63-69
• 5.2.1 故障树分析部分63-65
• 5.2.2 边界扫描测试部分65-69
• 5.3 数据处理板的测试及结果验证69-70
• 5.4 本章小结70-72
• 第六章 总结与展望72-74
• 6.1 工作总结72
• 6.2 研究展望72-74
• 致谢74-76
• 参考文献76-82
• 攻读硕士学位期间发表的论文82

【参考文献】

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本文编号：790588