通信导航识别系统模块测试平台技术方案

本发明专利技术公开的一种通信导航识别系统模块测试平台，执行效率高、用例编辑易操作和软硬件可扩展。本发明专利技术通过下述技术方案实现：测试主机基于FPGA的实时信号处理和控制，将将通用测试仪器设备模块化集成到测试主机箱体中，根据激励单元提供的激励信号，组织管理测试任务的调度，通过收发通信数据实时监控模块状态在线调试及信号检测，实现开关矩阵的适配切换，自动采集及记录被测模块性能指标测试数据和同步控制，模拟被测模块在机载系统中多种类型总线数据交互的通信环境，实现性能的自动化测试，通过采集测试仪器组件测试数据，建立测试报告分析模型和测试结果数据管理中心，自动生成测试报告，输出不同的测试资源和测试结论。输出不同的测试资源和测试结论。输出不同的测试资源和测试结论。

【技术实现步骤摘要】
通信导航识别系统模块测试平台


[0001]本专利技术涉及测试测量领域，一种主要应用于航空电子通信导航识别系统(CNI)的模块测试平台。

技术介绍

[0002]随着航空电子、计算机技术的快速发展,航空电子系统综合化程度日益提高,对系统测试也提出了更高的要求。其中的通信导航识别系统的研究非常的重要。但机载通信、导航、识别功能目前存在的一系列问题。通信导航识别系统作为飞机航空电子系统的重要组成部分，对模块功能的完善性测试以及性能指标的优劣性测试显得尤为重要。但在机载设备测试中，通信导航识别设备的测试最为复杂。为保证可靠性必须对各设备进行测试，这不仅需要操作大量精密昂贵的仪器仪表及通信板卡，而且测试过程相当复杂繁琐，测试数据需要整理记录，花费时间长，测试任务重，测试人员要求素质高，这对进行大量机载设备测试带来了极大的挑战。传统的通信导航识别系统模块测试系统主要由上位机、测试台、独立的模块适配器、多种通用测试仪器和各种连接线缆组成，组成部分庞大而复杂，整个测试系统的搭建比较困难。模块测试也主要支持单一总线类型的测试，针对多类型总线IO、高度综合化的模块通常在测试台中根据模块总线类型定制总线通信板卡,这种高度定制化将引入测试台的重复设计和研发，扩展性差，大大地增加成本负担。同时在进行模块性能指标测试时，测试数字类、电源类、信道类模块通常需要用到多种专用测试仪器，包括信号源、频谱仪、综测仪、音频分析仪、噪声源及噪声分析仪、矢量网络分析仪、峰值功率计、通过式功率计、衰减器、电子负载、万用表等等，测试人员在测试不同的指标时，通常仅仅需要使用到仪器的部分功能，这就需要更换不同的测试仪器设备，这无疑增加了设备资源的重复开销，严重影响了模块功能、性能测试的效率。另一方面，随着航空电子系统设备及机载总线网络的不断升级，通信导航识别系统接口设计的复杂度越来越高，对总线通信时效性的要求也越来越严格。应用传统测试系统进行模块测试过程中，机载接口二进制数据流全凭测试人员手动输入，测试仪器设备上的指标数据也依靠测试人员自己观看监测，测试记录也需要大量人工录入和导出等操作，这些方法存在一些问题和缺陷：1.接口设计迭代更新时，全靠人工手动输入接口二进制数据流，易错性较大，数据出错率较高；2.依靠人工操作测试，测试过程中总线数据通信的时效性很难满足，无法真实还原机载总线通信环境；3.依靠人工观测、记录，效率较低，测试覆盖率不易量化，客观上可能出现漏测现象，测试覆盖率低；4.模块性能测试时，以往的模块功能和性能优化方案及经验没有能够得到很好的留存和传承，主要依靠个人测试经验的积累，使得满足模块性能要求的模块改进周期延长。
[0003]在测试测量领域，为了紧跟射频和无线领域先进技术的发展步伐，一般使用软件方法满足用户的测试需求。例如，工程师们可以通过软件实现对最新的信道编码、调制技术或算法的建模。逻辑上，也可以使用软件定义的方法来实现仪器，即在通用的射频模块上使用编码和调制软件实现射频信号的产生或测量。此种由软件定义无线电测试的方法将会完全以应用为导向，由用户的需求决定。使用模拟传输即时数据与信息，以检视调整物理层参
数与信道特性的影响；这些工作只有用软件定义的系统才可进行。
[0004]基于以上对模块测试现状及存在问题的分析，建立一套通用化的通信导航识别系统模块测试平台，支持多类型总线IO，集成多种专用测试仪器设备功能，通过模块测试软件对模块测试接口进行可视化设计，实现模块的自动化测试，自动输出测试报告，建立智能化模块性能分析模型，从而提高模块测试效率，缩短模块研制改进周期显得十分重要。

技术实现思路

[0005]本专利技术的任务是针对通信导航识别系统模块测试平台现有技术的不足之处，以高效智能化测试为目标，提供一套执行效率高、用例编辑易操作和软硬件可扩展，自动完成模块功能及性能测试，通用化的通信导航识别系统模块测试平台，尤其是智能提供模块性能优化分析解决方案的一体化的测试平台系统。
[0006]本专利技术的上述目的可以通过下述技术方案予以实现：一种通信导航识别系统模块测试平台，包括：设有总线模块化、测试仪器组件化，且含有模块测试软件的测试主机和,通过连接器链接在测试主机底板上的适配器。其特征在于：测试主机以高度集成化和兼容性为目标，囊括多种总线IO资源，结合矢量网络分析仪VSA、射频RF矢量信号分析器、基带矢量信号分析器矢量和信号发生器VSG，基于可编程FPGA的实时信号处理和控制，将通用测试仪器集成为一个或多个模块，以及高速串行和并行数字接口，将通用测试仪器设备模块化、组件化，集成到测试主机箱体中，将总线资源模块化插入测试主机背板上，根据激励单元提供所有被测航电设备运行所需的激励信号，组织管理测试任务的调度，测试总线数据的仿真，测试结果的判读；模块适配器根据数字类、电源类、信道类模块的具体硬件设计资源，引出模块入输出测试数据IO信号与测试主机进行双向通信，通过收发通信数据实时监控模块状态在线调试、被测航电设备多型号接口适配及信号检测，信号转接分配与信号调理，实现开关矩阵的适配切换，通过连接器连接都测试主机底板完美适配高速低速IO通信需求；模块测试软件嵌入自动测试引擎，对测试指标接口封装，自动采集及记录被测模块性能指标测试数据，根据用户规划的测试指标及流程，对模块参数和测试仪器状态的同步控制，采用可视化的设计模式将机载接口界面化，根据接口文件自动生成人机交互界面，根据不同用户的使用需求，进行迭代更新机载接口、用户权限管理及测试资源管理，采用用户自定义测试方案、测试流程的设计方式，模拟被测模块在机载系统中多种类型总线数据交互的通信环境，实现对模块的功能、性能的自动化测试，通过采集测试仪器组件测试数据，建立测试报告分析模型和测试结果数据管理中心，根据测试流程和测试结论，自动生成测试报告，根据测试结论，建立模块测试智能化分析优化模型，输出不同的测试资源和测试结论，进一步输出被测模块改进方案。
[0007]本专利技术相比于现有技术具有如下有益效果：硬件通用化：本专利技术采用设有总线资源模块化、测试仪器组件化，且含有模块测试软件的测试主机和与该测试主机进行双向通信的模块适配器,能够适配多类型总线IO，集成多种专用测试仪器设备功能，自动完成模块功能及性能测试，智能提供模块性能优化分析解决方案。通过总线资源的模块化设计，让总线测试资源不局限于某一机型的定制化专用化产品，形成一种通用化的产品，避免硬件的重复设计和软件的重复开发。测试主机中采用软件无线电技术，结合RF矢量信号分析器和发生器、基带矢量信号分析器和发生器、用户
可编程FPGA以及高速串行和并行数字接口，将通用测试仪器设备模块化、组件化，集成到测试主机中，支持对测试数据的采集和分析。模块适配器通过连接器插入测试主机底板，将模块输入输出测试数据IO信号直接通过连接件与主机总线资源和测试资源通信。测试主机还驻留模块模块测试软件，模块模块测试软件是整个测试平台系统的核心。软件采用可视化的设计模式将机载接口界面化，“所见即所得”，根据接口文件自动生成人机交互界面，支持机载接口的迭代更新。根据不同用户的使用需求，进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通信导航识别系统模块测试平台，包括：设有总线模块化、测试仪器组件化，且含有模块测试软件的测试主机和通过连接器链接在测试主机底板上的适配器，其特征在于：测试主机以高度集成化和兼容性为目标，囊括多种总线IO资源，结合矢量网络分析仪VSA、射频RF矢量信号分析器、基带矢量信号分析器矢量和信号发生器VSG，基于可编程FPGA的实时信号处理和控制，将通用测试仪器集成为一个或多个模块，以及高速串行和并行数字接口，将通用测试仪器设备模块化、组件化，集成到测试主机箱体中，将总线资源模块化插入测试主机背板上，根据激励单元提供所有被测航电设备运行所需的激励信号，组织管理测试任务的调度，测试总线数据的仿真，测试结果的判读；模块适配器根据数字类、电源类、信道类模块的具体硬件设计资源，引出模块入输出测试数据IO信号与测试主机进行双向通信，通过收发通信数据实时监控模块状态在线调试、被测航电设备多型号接口适配及信号检测，信号转接分配与信号调理，实现开关矩阵的适配切换，通过连接器连接都测试主机底板完美适配高速低速IO通信需求；模块测试软件嵌入自动测试引擎，对测试指标接口封装，自动采集及记录被测模块性能指标测试数据，根据用户规划的测试指标及流程，对模块参数和测试仪器状态的同步控制，采用可视化的设计模式将机载接口界面化，根据接口文件自动生成人机交互界面，根据不同用户的使用需求，进行迭代更新机载接口、用户权限管理及测试资源管理，采用用户自定义测试方案、测试流程的设计方式，模拟被测模块在机载系统中多种类型总线数据交互的通信环境，实现对模块的功能、性能的自动化测试，通过采集测试仪器组件测试数据，建立测试报告分析模型和测试结果数据管理中心，根据测试流程和测试结论，自动生成测试报告，根据测试结论，建立模块测试智能化分析优化模型，输出不同的测试资源和测试结论，进一步输出被测模块改进方案。2.如权利要求1所述的通信导航识别系统模块测试平台，其特征在于：测试主机的结构以集成总线资源模块、测试仪器组件和模块适配器连接为基础，驻留主机中的模块测试软件；总线资源模块集成数字类模块、信道类模块和电源类模块测试的硬件资源最大集，囊括多种总线IO资源，包括离散类：MARK地址、LVCOMS电平、CMOS电平、串口类：RS485、RS232、RS422、LVDS、总线类：CAN、1553B、1394、AFDX、FC、光电接口类：GTX/RIO
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电口、GTX/RIO
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光口、以太网
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电口、以太网光口。3.如权利要求1所述的通信导航识别系统模块测试平台，其特征在于：测试主机将通信导航识别系统模块IO通信资源分配到5个总线资源模块，每个总线资源模块上部署几类通信IO完成总线协议的解析和处理，为上层模块模块测试软件提供接口层API，测试过程中，根据被测模块测试数据IO需求，配搭一个或多个总线资源模块，通过模块测试软件实现对总线资源的配置和创建。4.如权利要求1所述的通信导航识别系统模块测试平台，其特征在于：测试仪器组件以仪器设备技术为基础，根据通信导航识别系统特有测试要求，采用软件无线电技术，将RF矢量信号发生器、矢量信号分析仪、开放的可编程的FPGA以及高速串行和并行...

【专利技术属性】
技术研发人员：张钰婧，陈赟，王东，雷婉琦，杜增，王立，
申请(专利权)人：西南电子技术研究所中国电子科技集团公司第十研究所，
类型：发明
国别省市：