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某测量综合控制器地面测试系统的设计与实现

作　者: 安震
导　师: 熊继军; 张会新
学　校: 中北大学
专　业: 电路与系统
关键词: 自动测试系统标准化协议 PCI DDS
分类号: TN402
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 22次
引　用: 0次
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内容摘要

测量综合控制器是飞行器遥测系统中的核心设备，其工作性能的好坏直接影响着飞行器遥测系统的工作状态，本文中测量综合控制器地面测试系统是为完成对测量综合控制器的测试要求而设计的专用地面测试系统，它是在自动测试系统设计思路的基础上并结合所在科研团队的研发技术和经验而进行设计的，并且在设计过程中充分展示了模块化、标准化、通用化、开放式的设计理念。本文结合国内外自动测试系统的发展趋势，提出测量综合控制器地面测试系统的设计方案。在硬件电路设计方面，将整个系统要实现的功能分别由不同的电路板卡来承载完成：采用PCI接口卡实现工控机与地面测试设备之间的通信连接并可保证二者之间数据传输的可靠性和准确性；模拟信号源卡采用DDS技术，实现并行输出64路模拟信号，其信号类型（正弦波、锯齿波、三角波、方波和直流量）、频率（1kHz~8kHz）、幅值(0V~+5V)均可通过上位机测试软件界面进行灵活的设置；数字信号源卡完成发送GNSS信号和脉冲数计数值信号，并回读PCM测试数据。在软件设计方面，制定了标准化协议来规范各个功能板卡之间的通讯标准，同时各个功能板卡的逻辑时序设计按照模块化的设计原则来完成。测量综合控制器地面测试系统进行了测试试验和联合试验，试验结果表明其所实现的各个功能符合设计要求，同时本设计也基本达到了模块化、标准化的设计目的。此外本文还针对设计中所涉及的相关理论做了详细的介绍，并对关键性技术作了重点的阐述与分析。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第一章绪论  10-16
  1.1 研究背景  10-11
  1.2 课题的性质、研究目的及意义  11-12
  1.3 国内外自动测试系统现状及发展趋势  12-14
    1.3.1 国外发展现状及发展趋势  12-13
    1.3.2 国内发展现状及发展趋势  13-14
  1.4 论文的内容和主要工作情况  14-16
第二章系统总体方案设计及关键技术分析  16-26
  2.1 系统的功能及指标  16
  2.2 系统的方案设计  16-18
  2.3 系统的工作模式  18-19
  2.4 系统关键技术分析  19-25
    2.4.1 通讯接口设计  19-22
    2.4.2 模拟信号源发生设计  22-25
  2.5 本章小结  25-26
第三章系统硬件电路设计  26-47
  3.1 系统总体硬件设计  26-27
  3.2 PCI 接口卡电路设计  27-31
    3.2.1 PCI9054 工作方式与传输方式选择  28-29
    3.2.2 PCI9054 本地总线设计  29
    3.2.3 PCI9054 的 EEPROM 设计  29-30
    3.2.4 PCB 设计原则及注意事项  30-31
  3.3 背板转接卡电路设计  31-33
  3.4 模拟信号源卡电路设计  33-40
    3.4.1 D/A 转换及信号调理电路设计  34-36
    3.4.2 多通道切换开关及跟随电路设计  36-38
    3.4.3 滤波电路设计  38-39
    3.4.4 输出信号选择开关电路设计  39-40
  3.5 数字信号源卡电路设计  40-44
    3.5.1 PCM 码解调模块设计  41-42
    3.5.2 GNSS 信号源模块设计  42-43
    3.5.3 脉冲数计数值信号源模块设计  43-44
  3.6 电源设计  44-46
  3.7 本章小结  46-47
第四章系统软件设计  47-62
  4.1 系统协议设计  47-50
  4.2 PCI 接口卡软件设计  50-53
    4.2.1 PCI 接口卡逻辑时序设计  50-51
    4.2.2 PCI 接口卡的 FIFO 设计  51-52
    4.2.3 PCI 驱动程序设计  52-53
  4.3 模拟信号源卡软件设计  53-58
    4.3.1 波形存储器设计  54-55
    4.3.2 模拟信号源逻辑时序设计  55-57
    4.3.3 幅值调控设计  57-58
  4.4 数字信号源卡逻辑时序设计  58-61
    4.4.1 PCM 码解调模块逻辑时序设计  58-60
    4.4.2 GNSS 信号源逻辑时序设计  60-61
    4.4.3 脉冲数计数信号源逻辑时序设计  61
  4.5 本章小结  61-62
第五章性能测试及结果  62-66
  5.1 性能测试  62-63
  5.2 测试结果  63-66
第六章结论与展望  66-67
  6.1 结论  66
  6.2 展望  66-67
附录  67-69
参考文献  69-72
攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果  72-73
致谢  73

某测量综合控制器地面测试系统的设计与实现

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