一种便捷式车载以太网物理层测试方法技术

本发明专利技术公开了一种便捷式车载以太网物理层测试方法，包括：构建测试系统，选择具有DA功能的数据采集模块，结合软件生成信号数据，将测试终端与数据采集模块相连，将测试夹具引入的射频信号作为数据采集模块的输入；将测试系统与被测设备进行连接，测试系统与被测设备之间设置有两种通道，包括射频信号通道和控制通道，通过控制通道对被测设备的以太网PHY的寄存器进行设置，通过射频通道进行测试信号的传输；测试系统对被测设备进行测试。本发明专利技术利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来代替传统仪器，完成各种测试、测量和自动化的应用，解决了现有机柜式测试系统的弊端。解决了现有机柜式测试系统的弊端。解决了现有机柜式测试系统的弊端。

【技术实现步骤摘要】
一种便捷式车载以太网物理层测试方法


[0001]本专利技术涉及跨车载以太网和信号处理
，特别涉及一种便捷式车载以太网物理层测试方法。

技术介绍

[0002]相比于普通意义上的以太网，车载以太网的一个独特之处在于物理层；车载百兆以太网技术已经由IEEE标准化，并命名为100BASE
‑
T1，车载千兆以太网IEEE1000BASE
‑
T1规范也已发布。他们都能通过1对非屏蔽双绞线就支持百兆/千兆的速度。这对车载以太网的物理层测试也有严格的规范要求。这个要求主要体现在OPEN Alliance的车载以太网ECU测试标准TC8 中。
[0003]TC8中，物理层测试包括IOP(Interoperability)测试和PMA(Physical MediaAttachment)测试。
[0004]IOP测试包括Link
‑
up时间、信号质量SQI和线束诊断方面的测试，PMA 测试则包括检查发送器输出跌落、发送器在MASTER模式下的定时抖动、发射时钟频率、发送端功率谱密度、MDI回波损耗、模式转换(损失)、MDI 共模发射和发送器失真。
[0005]物理层测试，尤其是其中的PMA测试，涉及了较复杂的信号处理，现有的测试系统一般都是采用进口的高端仪器仪表，并开发相应的测试管理软件进行集成。
[0006]由于车载以太网物理层的特殊性及相应测试用例的要求，采用现有测试仪器构建的测试系统比较庞大，一般为机柜式，其组成如附图1所示。
[0007]现有测试系统的弊端主要有三个方面：系统复杂，价格昂贵：系统包含多个高端仪器。在可进口的情况下，价格也一直比较高昂。不便移动：由于采用现成的仪器进行集成，体积庞大是不可避免的。体积庞大之后，系统就几乎成了“固定式”的了。这对系统的使用场景造成了一定的限制。维修与升级麻烦：进口的高端仪器仪表及软件系统的升级费用是比较高的。且过了保修期后的维修费用也非常高，有时候维修周期还不可控制。
[0008]我们在需要对车载以太网相关项目的设备进行物理层检测时，首先碰到的是第一个问题，采购/集成测试系统价格太昂贵了，所以一般将测试包给第三方。
[0009]第三方的测试系统也是机柜式的，不便移动，需要我们将设备寄给他们测试，且测试迭代次数有限，不便于解决测试中发现的问题。另外，若依赖某一家测试系统，当测试用例不通过是由于测试系统自身原因或第三方测试方法造成时，不便于分析，给问题的解决带来更多变数。
[0010]有时，并不需要进行完整的所有项目的测试。如在设备开发过程中、下线抽检时，或者已经安装到实车上时，希望能对部分测试项进行检测，而固定的机柜式测试系统显然不能满足这样的要求。如果采用高端仪器仪表进行集成，上述的弊端是难以克服的。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的是克服现有技术缺陷，提供一种便捷式车载以太网物理层测试方
法，利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来代替传统仪器，完成各种测试、测量和自动化的应用，解决了现有机柜式测试系统的弊端。
[0012]本专利技术的目的是这样实现的：一种便捷式车载以太网物理层测试方法，包括以下步骤：
[0013]构建测试系统，选择具有DA功能的数据采集模块，结合软件生成信号数据，将测试终端与数据采集模块相连，将测试夹具引入的射频信号作为数据采集模块的输入；
[0014]将测试系统与被测设备进行连接，测试系统与被测设备之间设置有两种通道，包括射频信号通道和控制通道，通过控制通道对被测设备的以太网 PHY的寄存器进行设置，通过射频通道进行测试信号的传输；
[0015]测试系统对被测设备进行测试，包括发送器输出跌落时的测试、发送端功率谱密度时的测试和发射失真时的测试。
[0016]作为本专利技术的进一步限定，所述数据采集模块的带宽为333MHz以上，能够支持双通道同步采集，采样频率在512MHz以上，采样精度为10bit转换精度。
[0017]作为本专利技术的进一步限定，所述测试系统具有控制功能，包括对测试系统自身的控制和对被测设备的控制；所述对自身的控制包括对数据采集模块的设置和对测试夹具的设置；所述对被测设备的控制包括对以太网PHY的属性切换和对被测设备测试模式切换的控制。
[0018]作为本专利技术的进一步限定，所述发送器输出跌落时的测试具体包括：根据测试需求测试系统设置被测设备的以太网PHY的工作参数，设置数据采集模块的工作参数，测试系统进行数据采集及数据区域的筛选，找出波形中上升沿初始峰值电压，判断峰值电压是否在合理范围内；
[0019]如果是，根据规则进行测试合格性判断，记录测试结果，恢复被测设备的以太网PHY的工作参数；如果否，则提示异常。
[0020]作为本专利技术的进一步限定，所述测试系统进行数据采集及数据区域的筛选，找出波形中上升沿初始峰值电压，判断峰值电压是否在合理范围内具体包括：数据采集模块进行时域数据预选取，查找极大值，判断极大值对应的峰值电压是否在合理范围内；
[0021]如果是，提取初始峰值后500ns处的数值，计算峰值电压和设备输出电压之间的跌落，判断是否处于允许范围，如果在允许范围内则通过本轮测试；如果不在允许范围内则对失败类型进行标记；
[0022]如果否，则对失败类型进行标记；最终将标记的失败类型进行记录。
[0023]作为本专利技术的进一步限定，所述发送端功率谱密度时的测试具体包括：根据测试需求测试系统设置被测设备的以太网PHY的工作参数，设置数据采集模块的工作参数，测试系统进行数据采集及数据区域的筛选，选取适合长度时域数据进行时频变换，判断功率谱密度是否在合理范围内；
[0024]如果是，暂存功率谱密度数据，通过一定的测试迭代次数然后进行平均处理，根据规则进行测试合格性判断，记录结果；如果否，则提示异常。
[0025]作为本专利技术的进一步限定，所述测试系统进行数据采集及数据区域的筛选，选取适合长度时域数据进行时频变换，判断功率谱密度是否在合理范围内具体包括：数据采集模块根据分辨率要求选取时域数据，选择合适窗函数进行快速傅里叶变换，记录要求范围
内的频谱数据，然后判断迭代次数是否满足一定次数；如果满足，对所有迭代频谱数据按频率进行平均处理，获得平均谱数据，根据测试规则计算上下限频谱数据，与平均谱数据进行比较，判断是否处于允许范围内，然后对数据进行标记是否通过测试，并记录要求范围内的平均谱数据。
[0026]作为本专利技术的进一步限定，所述发射失真时的测试具体包括：根据测试需求测试系统设置被测设备的以太网PHY的工作参数，设置数据采集模块的工作参数，生成干扰用正弦波，控制数据采集模块采集总线数据波形，判断采集卡有效采集位数是否小于设定的位数，如果是，则对捕获的连续采集数据进行低通滤波处理，然后选取一个单元的时域数据进行峰值失真测量，最后满足迭代次数后，测试系统记录测试结果，恢复被测设备端以太网PHY 的工作参数。
[0027]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种便捷式车载以太网物理层测试方法，其特征在于，包括以下步骤：构建测试系统，选择具有DA功能的数据采集模块，结合软件生成信号数据，将测试终端与数据采集模块相连，将测试夹具引入的射频信号作为数据采集模块的输入；将测试系统与被测设备进行连接，测试系统与被测设备之间设置有两种通道，包括射频信号通道和控制通道，通过控制通道对被测设备的以太网PHY的寄存器进行设置，通过射频通道进行测试信号的传输；测试系统对被测设备进行测试，包括发送器输出跌落时的测试、发送端功率谱密度时的测试和发射失真时的测试。2.根据权利要求1所述的一种便捷式车载以太网物理层测试方法，其特征在于，所述数据采集模块的带宽为333MHz以上，能够支持双通道同步采集，采样频率在512MHz以上，采样精度为10bit 转换精度。3.根据权利要求1所述的一种便捷式车载以太网物理层测试方法，其特征在于，所述测试系统具有控制功能，包括对测试系统自身的控制和对被测设备的控制；所述对自身的控制包括对数据采集模块的设置和对测试夹具的设置；所述对被测设备的控制包括对以太网PHY的属性切换和对被测设备测试模式切换的控制。4.根据权利要求1所述的一种便捷式车载以太网物理层测试方法，其特征在于，所述发送器输出跌落时的测试具体包括：根据测试需求测试系统设置被测设备的PHY的工作参数，设置数据采集模块的工作参数，测试系统进行数据采集及数据区域的筛选，找出波形中上升沿初始峰值电压，判断峰值电压是否在合理范围内；如果是，根据规则进行测试合格性判断，记录测试结果，恢复被测设备的以太网PHY的工作参数；如果否，则提示异常。5.根据权利要求4所述的一种便捷式车载以太网物理层测试方法，其特征在于，所述测试系统进行数据采集及数据区域的筛选，找出波形中上升沿初始峰值电压，判断峰值电压是否在合理范围内具体包括：数据采集模块进行时域数据预选取，查找极大值，判断极大值对应的峰值电压是否在合理范围内；如果是，提取初始峰值后500ns处的数值，计算峰值电压和设备输出电压之间的跌落，判断是否处于允许范围，如果在允许范围内则通过本轮测试；如果不在允许范围内则对失败类型进行标记；如果否，则对失败类型进行标记...

【专利技术属性】
技术研发人员：糜斌，嵇春凡，杨洪坪，刘家洪，
申请(专利权)人：深圳市航盛电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：