采用以太网的外系统多信号自动测试装置设计与实现

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。

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1绪论

1.1课题来源及背景

1.2课题研究目的及研究意义

1.3 ATS的研究现状及发展趋势

1.4本文主要内容及安排

2系统总体方案设计

2.1功能及指标概述

2.2方案设计

2.3关键技术介绍

3以太网口通讯板设计

3.1 TCP/IP协议

3.2以太网口通信解决方案

3.3以太网口背板总体逻辑设计

4 图像板方案设计及实现

4.1双通道图像发送解决方案

4.2关键技术

4.3 图像板FPGA逻辑设计

5 数据收发板设计

5.1数据收发板模块功能概述

5.2方案简介

5.3硬件电路设计

5.4关键模块逻辑设计

6性能测试及结果分析

6.1 总体测试平台介绍

6.2图像板功能测试

6.3 双通道并行数据采集测试

7总结与展望

7.1 全文总结

7.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果

致谢